FR2677703A1 - Drilling and bolting turret, with associated bolt magazine - Google Patents

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FR2677703A1
FR2677703A1 FR9108255A FR9108255A FR2677703A1 FR 2677703 A1 FR2677703 A1 FR 2677703A1 FR 9108255 A FR9108255 A FR 9108255A FR 9108255 A FR9108255 A FR 9108255A FR 2677703 A1 FR2677703 A1 FR 2677703A1
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turret
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Combet Michel
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Secoma SA
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    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21DSHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D20/00Setting anchoring-bolts
    • E21D20/003Machines for drilling anchor holes and setting anchor bolts
    • E21D20/006Machines for drilling anchor holes and setting anchor bolts having magazines for storing and feeding anchoring-bolts

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Abstract

This turret (1) for mining machines comprises a beam (4) which acts as a guide for a carriage (8) carrying a drill (10) and for a carriage (9) carrying a bolting unit (11), the beam (4) being pivotally mounted on a support (2) mounted at the end of a support arm (3). A bolt magazine (14) is also mounted on the support (2), and means (15) are provided for successively transferring the bolts (13) between the magazine (14) and the bolting unit (11). These means (15) impart to the bolt (13) withdrawn from the magazine (14) a movement perpendicular to the axis (35) of the hole drilled, followed by a displacement parallel to this axis (35). The bolt (13) is thus partially introduced into the hole, before being taken up by the bolting unit (11) for its complete insertion. Longer bolts can thus be fitted.

Description

"Tourelle de foration et de boulonnage,
avec magasin de boulons associé"
La présente invention concerne une tourelle de foration et de boulonnage, constituée par une poutre montée pivotante autour d'un axe sur un support, apte à être lui-même monté à l'extrémité d'un bras-support, la poutre comportant des moyens de guidage en coulissement, suivant une direction parallèle à son axe de pivotement, d'un chariot portant une perforatrice pour la foration d'un trou et d'un chariot portant une unité de boulonnage pour la mise en place d'un boulon dans le trou foré, ainsi que des moyens de commande des mouvements d'avance et de recul des deux chariots, d'autres moyens de commande étant prévus pour le pivotement de la poutre de manière à amener l'unité de boulonnage portée par le second chariot dans l'axe d'un trou foré précédemment par la perforatrice du premier chariot, cette tourelle étant associée à un magasin de boulons porté par le même support, des moyens étant prévus pour le transfert successif des boulons entre le magasin et la unité de boulonnage.
"Drilling and bolting turret,
with associated bolt magazine "
The present invention relates to a drilling and bolting turret, constituted by a beam pivotally mounted about an axis on a support, capable of being itself mounted at the end of a support arm, the beam comprising means sliding guide, in a direction parallel to its pivot axis, of a carriage carrying a hole punch for drilling a hole and of a carriage carrying a bolting unit for placing a bolt in the drilled hole, as well as means for controlling the movements of forward and reverse of the two carriages, other control means being provided for the pivoting of the beam so as to bring the bolting unit carried by the second carriage into the axis of a hole previously drilled by the perforator of the first carriage, this turret being associated with a bolt magazine carried by the same support, means being provided for the successive transfer of the bolts between the magazine and the bolting unit.

Une tourelle de ce genre, qui trouve son application dans le domaine minier, en particulier pour les travaux de soutènement du "toit" et des "parements" d'une galerie de mine, est déjà décrite par exemple par les brevets français N" 1 359 297, N" 2 520 800 et NO 2 526 479. Une telle tourelle est conçue pour forer un trou au moyen du premier chariot qui porte et déplace la perforatrice, et pour introduire ensuite un boulon d'ancrage dans le trou et le fixer au moyen du second chariot, lequel porte et déplace l'unité de boulonnage pourvue d'un embout recevant le boulon.Le dispositif se trouve ancré sur le "toit" ou contre un "parement" de la galerie suivant l'axe de pivotement de la poutre, pour que l'axe de l'unité de boulonnage corresponde exactement à l'axe du trou foré, après une rotation de la poutre selon un angle prédéterminé autour de son axe de pivotement. Ainsi, la tourelle possède au moins deux positions angulaires, correspondant respectivement à la foration du trou et à la pose du boulon. Pour l'application des techniques modernes de soutènement, on prévoit souvent une troisième position de la tourelle, pour l'introduction de cartouches de résine dans le trou foré, avant la mise en place du boulon. A turret of this kind, which finds its application in the mining field, in particular for the support works of the "roof" and the "facing" of a mine gallery, is already described for example by French patents N "1 359 297, Nos. 2 520 800 and NO 2 526 479. Such a turret is designed to drill a hole by means of the first carriage which carries and moves the hole punch, and then to introduce an anchor bolt into the hole and fix it by means of the second carriage, which carries and moves the bolting unit provided with a ferrule receiving the bolt. The device is anchored on the "roof" or against a "facing" of the gallery along the pivot axis of the beam, so that the axis of the bolting unit corresponds exactly to the axis of the drilled hole, after a rotation of the beam at a predetermined angle around its pivot axis. Thus, the turret has at least two angular positions, corresponding respectively to the drilling of the hole and to the installation of the bolt. For the application of modern support techniques, a third position of the turret is often provided, for the introduction of resin cartridges into the drilled hole, before the installation of the bolt.

Lorsqu'une telle tourelle est associée à un magasin de boulons, monté sur le même support, il est possible de forer successivement une série de trous et d'y introduire des boulons au fur et à mesure, ceci pratiquement sans intervention manuelle. Des moyens mécaniques sont prévus pour prélever les boulons un à un dans le magasin, pour les amener dans l'axe du trou foré, et pour les maintenir jusqu'à ce qu'ils soient repris par l'unité de boulonnage. When such a turret is associated with a bolt magazine, mounted on the same support, it is possible to successively drill a series of holes and to introduce bolts into them progressively, this practically without manual intervention. Mechanical means are provided for picking up the bolts one by one in the magazine, for bringing them into the axis of the drilled hole, and for holding them until they are taken up by the bolting unit.

Ces moyens de préhension et de transfert des boulons se présentent habituellement comme des pinces, qui décrivent un mouvement de pivotement sous l'action d'organes de commande tels que des vérins, ces pinces étant pourvues de mâchoires aptes à saisir un boulon. Deux pinces espacés sont généralement prévues, pour maintenir correctement le boulon selon une direction définie.These means for gripping and transferring the bolts are usually presented as pliers, which describe a pivoting movement under the action of control members such as jacks, these pliers being provided with jaws capable of gripping a bolt. Two spaced pliers are generally provided, to properly maintain the bolt in a defined direction.

Dans l'utilisation de ce genre de tourelle, on doit souvent poser des boulons possédant la longueur la plus grande possible, dans des galeries dont la hauteur est limitée. Un obstacle à la pose de boulons relativement longs est l'unité de boulonnage elle-même, qui possède nécessairement une certaine longueur, déjà pour satisfaire des impératifs purement mécaniques et aussi du fait que, le "toit" d'une galerie n'étant pas une surface très régulière, l'unité de boulonnage doit être capable de s'introduire dans les zones en creux de ce "toit". Pour que le boulon puisse être repris par l'unité de boulonnage, il est actuellement obligatoire que l'extrémité inférieure de ce boulon, une fois amené dans l'axe du trou foré, se situe au-dessus de l'embout de l'unité de boulonnage. When using this type of turret, bolts with the greatest possible length must often be installed in galleries with limited height. An obstacle to the installation of relatively long bolts is the bolting unit itself, which necessarily has a certain length, already to satisfy purely mechanical requirements and also because the "roof" of a gallery is not not a very regular surface, the bolting unit must be able to enter the hollow areas of this "roof". So that the bolt can be taken up by the bolting unit, it is currently mandatory that the lower end of this bolt, once brought into the axis of the drilled hole, is located above the end of the bolting unit.

Ainsi, en pratique, la longueur maximale des boulons pouvant être posés n'est pas égale à la hauteur libre de la galerie, mais est égale à la hauteur libre de la galerie diminuée de la longueur de l'unité de boulonnage. Thus, in practice, the maximum length of the bolts that can be installed is not equal to the free height of the gallery, but is equal to the free height of the gallery reduced by the length of the bolting unit.

La présente invention vise à éviter cet inconvénient, en fournissant une tourelle perfectionnée qui permet la pose de boulons de longueur pratiquement égale à la hauteur libre de la galerie. The present invention aims to avoid this drawback, by providing an improved turret which allows the installation of bolts of length practically equal to the free height of the gallery.

A cet effet, I'invention a pour objet une tourelle de foration et de boulonnage, avec magasin de boulons associé, du genre précisé ci-dessus, dans laquelle les moyens prévus pour le transfert des boulons entre le magasin et l'unité de boulonnage sont aptes à faire décrire, à un boulon prélevé dans le magasin, non seulement un mouvement perpendiculaire à l'axe du trou foré, mais encore un déplacement parallèle à cet axe, de manière à introduire le boulon dans le trou sur une longueur partielle de ce trou, avant la reprise du boulon par l'unité de boulonnage pour son introduction complète dans le trou. To this end, the invention relates to a drilling and bolting turret, with associated bolt magazine, of the type specified above, in which the means provided for transferring the bolts between the magazine and the bolting unit are capable of having a bolt taken from the magazine describe not only a movement perpendicular to the axis of the drilled hole, but also a movement parallel to this axis, so as to introduce the bolt into the hole over a partial length of this hole, before the bolt is taken up by the bolting unit for its complete introduction into the hole.

Ainsi, pour un boulon de longueur importante, les moyens de transfert depuis le magasin assurent successivement l'amenée du boulon dans l'axe du trou précédemment foré, puis une translation du boulon vers le haut ou dans une autre direction, commençant à l'introduire dans le trou et amenant
I'extrémité postérieure du boulon au-delà de l'embout de l'unité de boulonnage. Lors de cette opération, la tourelle occupe une position angulaire intermédiaire, le premier chariot qui porte la perforatrice étant écarté de l'axe du trou foré, tandis que le second chariot portant l'unité de boulonnage n'est pas encore amené dans l'axe de ce trou.Une fois le boulon enfoncé dans le trou sur une certaine profondeur, la tourelle pivote pour amener l'unité de boulonnage en regard de ce boulon et le reprendre en charge, tandis que les moyens de transfert peuvent être écartés et rapprochés du magasin de boulons, en vue d'un nouveau cycle de fonctionnement similaire au précédent.
Thus, for a bolt of considerable length, the means of transfer from the magazine successively supply the bolt in the axis of the previously drilled hole, then translate the bolt upwards or in another direction, starting from the introduce into the hole and bringing
The rear end of the bolt beyond the end of the bolting unit. During this operation, the turret occupies an intermediate angular position, the first carriage which carries the hole punch being spaced from the axis of the drilled hole, while the second carriage carrying the bolting unit is not yet brought into the axis of this hole. Once the bolt has been inserted into the hole to a certain depth, the turret pivots to bring the bolting unit opposite this bolt and take it back in load, while the transfer means can be moved aside and brought closer bolt magazine, for a new operating cycle similar to the previous one.

Dans le cas où les moyens de préhension et de transfert des boulons sont constitués, de façon connue en soi, par des pinces décrivant un mouvement de pivotement autour d'un axe parallèle à l'axe de pivotement de la poutre de la tourelle, I'invention prévoit que les pinces sont portées par un support intermédiaire commun monté mobile en translation, selon une course déterminée, parallèlement à l'axe de pivotement desdites pinces, des moyens de commande étant prévus pour le déplacement en translation dudit support intermédiaire. En pratique, ceci conduit à ajouter un dispositif à glissière pour le guidage en translation de l'ensemble des pinces parallèlement à l'axe de pivotement de la poutre, et un vérin additionnel qui déplace cet ensemble de pinces en translation sur une course donnée. In the case where the means for gripping and transferring the bolts are constituted, in a manner known per se, by pliers describing a pivoting movement around an axis parallel to the pivot axis of the turret beam, I The invention provides that the clamps are carried by a common intermediate support mounted movable in translation, according to a determined stroke, parallel to the pivot axis of said clamps, control means being provided for the translational movement of said intermediate support. In practice, this leads to adding a slide device for guiding in translation the set of clamps parallel to the pivot axis of the beam, and an additional jack which moves this set of clamps in translation over a given stroke.

Ainsi, en résumé, I'idée inventive consiste à utiliser lesdites pinces non seulement pour amener le boulon dans l'axe du trou foré après son prélèvement dans le magasin, ce qui est leur fonction habituelle, mais encore pour déplacer le boulon parallèlement à cet axe en vue de son introduction partielle dans le trou ce qui constitue une fonction supplémentaire. Thus, in summary, the inventive idea consists in using said pliers not only to bring the bolt in the axis of the hole drilled after its removal in the magazine, which is their usual function, but also to move the bolt parallel to this axis for its partial introduction into the hole which constitutes an additional function.

Une conséquence avantageuse de l'invention réside dans le fait que le début d'introduction du boulon dans le trou, assuré par les pinces, permet après l'escamotage des pinces de maintenir le boulon par ce trou lui-même et par l'embout de l'unité de boulonnage, sans nécessité d'autres moyens de retenue. An advantageous consequence of the invention resides in the fact that the beginning of introduction of the bolt into the hole, provided by the pliers, allows after the retraction of the pliers to maintain the bolt by this hole itself and by the end piece of the bolting unit, without the need for other retaining means.

La présente invention offrant la possibilité de poser des boulons de plus grande longueur que ne le permettent les tourelles traditionnelles, il convient naturellement que la tourelle soit apte à forer des trous de longueur correspondante. A cet effet, selon un aspect complémentaire de l'invention, le premier chariot qui porte la perforatrice est un chariot télescopique, permettant d'allonger la course de la perforatrice sans modifier la longueur de la poutre sur laquelle est guidé ce chariot. The present invention offers the possibility of installing bolts of greater length than allow traditional turrets, it is natural that the turret is capable of drilling holes of corresponding length. To this end, according to a complementary aspect of the invention, the first carriage which carries the perforator is a telescopic carriage, allowing the stroke of the perforator to be lengthened without modifying the length of the beam on which this carriage is guided.

De toute façon, l'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de cette tourelle de foration et de boulonnage, avec magasin de boulons associé:
Figure 1 est une vue de côté simplifiée d'une tourelle conforme à la présente invention, en position de foration
Figure 2 est une vue en plan par dessus de la tourelle, correspondant à la position de figure 1 ;;
Figure 3 est une vue de côté simplifiée de cette tourelle, en position d'amenée d'un boulon
Figure 4 en est une vue en plan par dessus, correspondant à la position de figure 3
Figure 5 est une vue de côté simplifiée de la même tourelle, en position de boulonnage
Figure 6 en est une vue en plan par dessus, correspondant à la position de figure 5
Figure 7 est une vue de côté, à plus grande échelle, montrant les moyens de support, de guidage et de commande des pinces dans la tourelle selon les figures précédentes
Figure 8 est une vue en bout de l'ensemble des pinces, avec leurs moyens de support, de guidage et de commande.
In any case, 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 example, an embodiment of this drilling and bolting turret, with associated bolt magazine:
Figure 1 is a simplified side view of a turret according to the present invention, in the drilling position
Figure 2 is a plan view from above of the turret, corresponding to the position of Figure 1 ;;
Figure 3 is a simplified side view of this turret, in the feeding position of a bolt
Figure 4 is a plan view from above, corresponding to the position of Figure 3
Figure 5 is a simplified side view of the same turret, in the bolting position
Figure 6 is a plan view from above, corresponding to the position of Figure 5
Figure 7 is a side view, on a larger scale, showing the means for supporting, guiding and controlling the clamps in the turret according to the preceding figures
Figure 8 is an end view of all the clamps, with their support means, guidance and control.

Sur les figures 1 à 6 est représentée une tourelle de foration et de boulonnage, désignée dans son ensemble par le repère 1, et supposée orientée verticalement. La tourelle 1 est portée par un caisson-support 2, possédant une forme en "col de cygne", qui est lui-même monté à l'extrémité d'un bras-support 3 porté par un engin minier non représenté. In Figures 1 to 6 is shown a drilling and bolting turret, generally designated by the reference 1, and assumed to be oriented vertically. The turret 1 is carried by a support box 2, having a "swan neck" shape, which is itself mounted at the end of a support arm 3 carried by a mining machine not shown.

La tourelle 1 proprement dite comprend une poutre 4, qui est montée pivotante sur le caisson-support 2 autour d'un axe 5, parallèle à la direction longitudinale de cette poutre 4 (donc vertical dans les positions illustrées par le dessin). La poutre 4 porte deux rails 6 et 7, parallèles à son axe de pivotement 5, pour le guidage en translation de deux chariots, respectivement 8 et 9. Le premier chariot 8 porte une perforatrice 10. Le second chariot 9 porte une unité de boulonnage 11, pourvue d'un embout 12 apte à recevoir un boulon d'ancrage 13 prélevé dans un magasin de boulons
14 porté par le caisson-support 2.
The turret 1 proper comprises a beam 4, which is pivotally mounted on the support box 2 about an axis 5, parallel to the longitudinal direction of this beam 4 (therefore vertical in the positions illustrated in the drawing). The beam 4 carries two rails 6 and 7, parallel to its pivot axis 5, for the guiding in translation of two carriages, respectively 8 and 9. The first carriage 8 carries a hole punch 10. The second carriage 9 carries a bolting unit 11, provided with a tip 12 capable of receiving an anchor bolt 13 taken from a bolt store
14 carried by the support box 2.

Des moyens de commande non représentés, de structure connue, sont prévus pour commander le pivotement de la poutre 4 autour de l'axe 5 afin de l'amener successivement dans des positions angulaires prédéterminées, pour déplacer en translation le premier chariot 8 le long du rail 6 dans les deux sens d'avance et de recul, et pour déplacer en translation le second chariot 9 le long du rail 7 dans les deux sens d'avance et de recul. Le magasin de boulons 14 est du type rotatif, permettant de stocker une série de boulons 13 dans une disposition circulaire, d'autres moyens de commande non représentés étant prévus pour entraîner en rotation sur une fraction de tour le magasin 14 de manière à présenter successivement les boulons 13 dans une position prédéterminée d'extraction.Des moyens de préhension et de transfert, désignés globalement par le repère 15, prélèvent les boulons 13 un à un et les déplacent, depuis le magasin 14, jusqu'à une position dans laquelle ils peuvent être repris dans l'embout 12 de l'unité de boulonnage 11. Control means, not shown, of known structure, are provided to control the pivoting of the beam 4 around the axis 5 in order to bring it successively into predetermined angular positions, to move in translation the first carriage 8 along the rail 6 in both directions of advance and retreat, and to move in translation the second carriage 9 along rail 7 in both directions of advance and retreat. The bolt magazine 14 is of the rotary type, making it possible to store a series of bolts 13 in a circular arrangement, other control means not shown being provided for rotating the magazine 14 on a fraction of a turn so as to present successively the bolts 13 in a predetermined extraction position. Gripping and transfer means, generally designated by the reference 15, take the bolts 13 one by one and move them, from the magazine 14, to a position in which they can be taken up in the end piece 12 of the bolting unit 11.

D'une manière connue, la tourelle 1 comporte encore un dispositif d'ancrage 16, disposé sur l'axe de pivotement 5 de la poutre 4 et permettant, par son application contre le "toit" 17 d'une galerie de mine, d'immobiliser ledit axe de pivotement 5. La distance entre cet axe 5 et l'axe de travail de la perforatrice 10 est égale à la distance entre le même axe 5 et l'axe de travail de l'unité de boulonnage 11. Ainsi, après foration d'un trou dans le "toit" 17, une rotation appropriée de la tourelle 1 permet d'amener l'axe de travail de l'unité de boulonnage 11 exactement en alignement avec le trou foré.Dans le cas de boulons devant être scellés à l'aide de résine, la tourelle 1 comprend encore, comme montré en haut de la figure 1, une tête 19 d'injection de cartouches de résine, la tête 19 étant positionnée de manière à se trouver elle aussi en regard du trou foré, pour une position angulaire déterminée de la tourelle 1. In a known manner, the turret 1 also comprises an anchoring device 16, disposed on the pivot axis 5 of the beam 4 and allowing, by its application against the "roof" 17 of a mine gallery, to immobilizing said pivot axis 5. The distance between this axis 5 and the working axis of the hole punch 10 is equal to the distance between the same axis 5 and the working axis of the bolting unit 11. Thus, after drilling a hole in the "roof" 17, an appropriate rotation of the turret 1 brings the working axis of the bolting unit 11 exactly in alignment with the drilled hole. In the case of bolts in front be sealed with resin, the turret 1 also comprises, as shown at the top of FIG. 1, a head 19 for injecting resin cartridges, the head 19 being positioned so as to also be facing the drilled hole, for a determined angular position of the turret 1.

L'invention s'intéresse plus particulièrement à la structure des moyens 15 de préhension des boulons 13 et de transfert de ces derniers entre le magasin 14 et l'unité de boulonnage 11, moyens qui sont représentés plus en détail aux figures 7 et 8. Ces moyens 15 comprennent deux pinces mobiles 20 et 21, espacées l'une de l'autre, qui sont portées par un même axe rotatif 22 orienté parallèlement à I1 axe de pivotement 5 de la poutre 4. L'axe 22 est monté tournant dans au moins un palier 23 porté par une glissière profilée 24, et il est accouplé à un vérin rotatif 25 également monté sur la glissière 24. L'ensemble des deux pinces 20 et 21 est ainsi rendu mobile entre deux positions angulaires extrêmes.Comme le montre la figure 8, chaque pince 20 ou 21 porte elle-même un vérin rotatif 26, qui déplace une mâchoire mobile 27 en la rapprochant ou l'éloignant d'une mâchoire fixe 28, un boulon 13 pouvant ainsi être maintenu entre la mâchoire fixe 28 et la mâchoire mobile 27. The invention is more particularly interested in the structure of the means 15 for gripping the bolts 13 and for transferring the latter between the magazine 14 and the bolting unit 11, means which are shown in more detail in FIGS. 7 and 8. These means 15 comprise two movable clamps 20 and 21, spaced from one another, which are carried by the same rotary axis 22 oriented parallel to the pivot axis 5 of the beam 4. The axis 22 is mounted to rotate in at least one bearing 23 carried by a profiled slide 24, and it is coupled to a rotary actuator 25 also mounted on the slide 24. The assembly of the two clamps 20 and 21 is thus made mobile between two extreme angular positions. As shown Figure 8, each clamp 20 or 21 itself carries a rotary actuator 26, which moves a movable jaw 27 by moving it towards or away from a fixed jaw 28, a bolt 13 can thus be held between the fixed jaw 28 and the chew mobile oire 27.

La glissière 24 est montée mobile en translation suivant sa direction longitudinale, donc parallèlement à l'axe de pivotement 5 de la poutre 4, en étant guidée latéralement par des patins 29 et 30 de forme enveloppante, solidaires du caisson-support 2. Un vérin 31 à mouvement linéaire est prévu pour déplacer la glissière 24 en translation, selon une course déterminée, le vérin 31 est monté entre le caisson-support 2 d'une part et la glissière 24 d'autre part. Ainsi, l'ensemble des deux pinces 20 et 21 est déplaçable dans une direction parallèle à l'axe de pivotement 5 de la poutre 4 (soit une direction verticale en se référant aux figures 1 à 6, bien que la figure 7 montre la glissière 24 disposée horizontalement). The slide 24 is mounted movable in translation along its longitudinal direction, therefore parallel to the pivot axis 5 of the beam 4, being guided laterally by pads 29 and 30 of enveloping shape, integral with the support box 2. A cylinder 31 with linear movement is provided to move the slide 24 in translation, according to a determined stroke, the jack 31 is mounted between the support box 2 on the one hand and the slide 24 on the other hand. Thus, the assembly of the two clamps 20 and 21 can be moved in a direction parallel to the pivot axis 5 of the beam 4 (ie a vertical direction with reference to Figures 1 to 6, although Figure 7 shows the slide 24 arranged horizontally).

En début de cycle de pose d'un boulon, comme illustré aux figures 1 et 2, la tourelle 1 occupe une position angulaire telle que l'axe de la perforatrice 10 soit aligné avec la position dans laquelle un trou doit être foré dans le "toit" 17 de la galerie, la hauteur libre de cette galerie étant désignée par H. Le premier chariot 8 est alors déplacé le long du rail 6, dans le sens de l'avance, de manière à déplacer vers le "toit" 17 la perforatrice 10 équipée d'un outil de foration approprié (non représenté). Ce premier chariot 8 est un chariot télescopique, c'est-à-dire qu'il comprend un chariot primaire 32 qui coulisse directement sur le rail 6, et un chariot secondaire 33 qui est porté par le chariot primaire 32, le chariot secondaire 33 étant déplaçable sur une course limitée par rapport au chariot primaire 32, et ce chariot secondaire 33 supportant la perforatrice 10. At the start of the bolt laying cycle, as illustrated in FIGS. 1 and 2, the turret 1 occupies an angular position such that the axis of the hole punch 10 is aligned with the position in which a hole must be drilled in the " roof "17 of the gallery, the free height of this gallery being designated by H. The first carriage 8 is then moved along the rail 6, in the direction of advance, so as to move towards the" roof "17 the hole punch 10 equipped with an appropriate drilling tool (not shown). This first carriage 8 is a telescopic carriage, that is to say it comprises a primary carriage 32 which slides directly on the rail 6, and a secondary carriage 33 which is carried by the primary carriage 32, the secondary carriage 33 being displaceable over a limited stroke relative to the primary carriage 32, and this secondary carriage 33 supporting the perforator 10.

Comme le montrent les figures 3 et 4, après la foration d'un trou 34, la tourelle 1 décrit un premier pivotement autour de l'axe 5, pour éloigner le premier chariot 8 de l'axe 35 du trou foré 34, tout en maintenant encore le second chariot 9 éloigné de cet axe 35. Entre temps, le premier chariot 8 a été ramené en arrière, et il a été éventuellement procédé à l'injection de cartouches de résine dans le trou 34. As shown in Figures 3 and 4, after the drilling of a hole 34, the turret 1 describes a first pivoting around the axis 5, to move the first carriage 8 from the axis 35 of the drilled hole 34, while now still the second carriage 9 distant from this axis 35. In the meantime, the first carriage 8 has been brought back, and it has been possible to inject resin cartridges into the hole 34.

Ensuite, le magasin de boulons 14 effectue une rotation d'une fraction de tour pour présenter un nouveau boulon 13 dans la position d'extraction. Then, the bolt magazine 14 rotates a fraction of a turn to present a new bolt 13 in the extraction position.

Les pinces 20 et 21, amenées dans cette position, viennent y saisir le boulon 13. Puis, actionné par le vérin rotatif 25, L'ensemble des pinces 20 et 21 est pivoté comme indiqué par une flèche 36, de manière à amener le boulon prélevé 13 jusque dans l'axe 35 du trou foré 34. Jusque là, le boulon 13 décrit un mouvement perpendiculaire à l'axe 35 du trou 34, la plaque 37 habituelle située à la base de ce boulon 13 pouvant se situer plus bas que l'extrémité de l'embout 12 de l'unité de boulonnage 11, celle-ci occupant sa position la plus reculée.The clamps 20 and 21, brought into this position, come to grip the bolt 13. Then, actuated by the rotary actuator 25, The set of clamps 20 and 21 is pivoted as indicated by an arrow 36, so as to bring the bolt sampled 13 up to the axis 35 of the drilled hole 34. Up to this point, the bolt 13 describes a movement perpendicular to the axis 35 of the hole 34, the usual plate 37 located at the base of this bolt 13 being able to be located lower than the end of the nozzle 12 of the bolting unit 11, the latter occupying its most remote position.

Dans la phase suivante, toujours illustrée par les figures 3 et 4, le vérin 31 est actionné de manière à déplacer l'ensemble des pinces 20 et 21, avec le boulon 13 saisi par ces pièces, selon un mouvement de translation parallèle à l'axe 35 du trou 34, et dirigé vers ce trou. Ainsi, le boulon 13 se trouve introduitsurunecertaine longueur dans le trou 34, la profondeur d'introduction du boulon 13 étant dépendante de la course d'avance C1 de l'ensemble des pinces 20 et 21. Cette introduction partielle du boulon 13 dans le trou 34 amène la plaque inférieure 37 de ce boulon 13 au-dessus de l'extrémité de l'embout 12 de l'unité de boulonnage 11. In the following phase, still illustrated by FIGS. 3 and 4, the jack 31 is actuated so as to move all of the clamps 20 and 21, with the bolt 13 gripped by these parts, in a translational movement parallel to the axis 35 of hole 34, and directed towards this hole. Thus, the bolt 13 is introduced over a certain length into the hole 34, the depth of introduction of the bolt 13 being dependent on the travel stroke C1 of the set of pliers 20 and 21. This partial introduction of the bolt 13 into the hole 34 brings the lower plate 37 of this bolt 13 above the end of the end piece 12 of the bolting unit 11.

Dans la phase suivante, illustrée par les figures 5 et 6, la tourelle 1 est pivotée autour de l'axe 5 de manière à amener l'unité de boulonnage 1 1 dans l'axe 35 du trou foré 34. Le second chariot 9 est alors avancé le long du rail 7, de manière à prendre en charge le boulon 13 par l'embout 12. Les pinces 20 et 21 sont ouvertes, et l'ensemble des pinces 20 et 21 est reculé et ramené vers le magasin de boulons 14, par des mouvements successifs de translation et de pivotement, inverses de ceux précédemment décrits. Le second chariot 9 poursuivant son avance le long du rail 7, L'unité de boulonnage 11 assure l'enfoncement complet et le serrage du boulon 13 dans le trou 34, la course totale décrite par l'unité de boulonnage 11 étant indiquée en C2. In the following phase, illustrated by FIGS. 5 and 6, the turret 1 is pivoted around the axis 5 so as to bring the bolting unit 1 1 in the axis 35 of the drilled hole 34. The second carriage 9 is then advanced along the rail 7, so as to support the bolt 13 by the end piece 12. The clamps 20 and 21 are open, and the set of clamps 20 and 21 is moved back and brought back to the bolt store 14 , by successive movements of translation and pivoting, opposite to those previously described. The second carriage 9 continuing its advance along the rail 7, the bolting unit 11 ensures complete insertion and tightening of the bolt 13 in the hole 34, the total stroke described by the bolting unit 11 being indicated in C2 .

On comprend que, grâce au mode d'introduction décrit ci-dessus, la longueur L du boulon 13 posé peut être supérieure à la course C2 de l'unité de boulonnage 11, et se rapprocher de la hauteur libre H de la galerie. Ainsi, la longueur du boulon 13 n'est pas limitée par la hauteur h de l'unité de boulonnage 11 avec son embout 12. It is understood that, thanks to the method of introduction described above, the length L of the bolt 13 placed may be greater than the stroke C2 of the bolting unit 11, and approach the free height H of the gallery. Thus, the length of the bolt 13 is not limited by the height h of the bolting unit 11 with its end piece 12.

Bien entendu, le trou foré 34 doit être suffisamment long pour recevoir le boulon 13. Grâce au premier chariot 8 télescopique, la course totale C3 de la perforatrice 10 peut être importante, cette course étant égale à la course du chariot primaire 32 augmentée de la course du chariot secondaire 33. Of course, the drilled hole 34 must be long enough to receive the bolt 13. Thanks to the first telescopic carriage 8, the total stroke C3 of the perforator 10 can be significant, this stroke being equal to the stroke of the primary carriage 32 increased by the secondary carriage stroke 33.

Comme il va de soi, I'invention ne se limite pas à la seule forme d'exécution de cette tourelle de foration et de boulonnage qui a été décrite ci-dessus, à titre d'exemple ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation et d'application respectant le même principe. C'est ainsi, notamment, que l'on ne s'éloignerait pas du cadre de l'invention::
- par des modifications de détail concernant la structure de l'ensemble dg pinces et de ses moyens de commande, du moment que l'on conserve le principe cinématique de la combinaison d'un mouvement perpendiculaire à l'axe du trou foré et d'un déplacement parallèle à cet axe, avec mouvements correspondants du boulon saisi
- en associant à la tourelle un magasin de boulons d'un autre type que celui décrit et représenté
- en utilisant cette tourelle dans une autre position, horizontale ou inclinée, non seulement pour le soutènement du "toit" mais encore pour le soutènement des "parements" d'une galerie de mine
- en appliquant la même tourelle à la pose de boulons de tous types, l'expression "unité de boulonnage" ici utilisée désignwt tout dispositif prévu pour la mise en place d'un boulon dans un trou foré, ce dispositif pouvant être une visseuse pour des boulons mécaniques à expansion, ou une unité rotative pour le malaxage de résine par le boulon lors de son introduction dans le trou, ou un poussoir pour des boulons scellés au ciment, ou une unité de percussion pour introduire des boulons élastiques, ou encore une unité d'injection de liquide sous haute pression pour des boulons déformables.
It goes without saying that the invention is not limited to the only embodiment of this drilling and bolting turret which has been described above, by way of example; on the contrary, it embraces all of the variant embodiments and applications respecting the same principle. It is thus, in particular, that one would not depart from the scope of the invention:
- By modifications of detail concerning the structure of the set of pliers and its control means, as long as the kinematic principle of the combination of a movement perpendicular to the axis of the drilled hole and of displacement parallel to this axis, with corresponding movements of the bolt seized
- by associating with the turret a bolt magazine of another type than that described and represented
- using this turret in another position, horizontal or inclined, not only for supporting the "roof" but also for supporting the "facing" of a mine gallery
- by applying the same turret to the installation of bolts of all types, the expression "bolting unit" here used designates any device intended for the installation of a bolt in a drilled hole, this device being able to be a screwdriver for mechanical expansion bolts, or a rotary unit for kneading resin by the bolt when it is inserted into the hole, or a pusher for cement-sealed bolts, or a percussion unit for introducing elastic bolts, or a high pressure liquid injection unit for deformable bolts.

Claims (4)

REVENDICATIONS 1. Tourelle de foration et de boulonnage, constituée par une poutre (4) montée pivotante autour d'un axe (5) sur un support (2), apte à être lui-même monté à l'extrémité d'un bras-support (3), la poutre (4) comportant des moyens (6,7) de guidage en coulissement, suivant une direction parallèle à son axe de pivotement (5), d'un chariot (8) portant une perforatrice (10) pour la foration d'un trou (34) et d'un chariot (9) portant une unité de boulonnage (11) pour la mise en place d'un boulon (13) dans le trou foré (34), ainsi que des moyens de commande des mouvements d'avance et de recul des deux chariots (8,9), d'autres moyens de commande étant prévus pour le pivotement de la poutre (4) de manière à amener l'unité de boulonnage (11) portée par le second chariot (9) dans l'axe (35) d'un trou (34) foré précédemment par la perforatrice (10) du premier chariot (8), cette tourelle (1) étant associée à un magasin de boulons (14) porté par le même support (2), des moyens (15) étant prévus pour le transfert successif des boulons (13) entre le magasin (14) et la unité de boulonnage (11), caractérisée en ce que les moyens (15) prévus pour le transfert des boulons (13) entre le magasin (14) et l'unité de boulonnage (11) sont aptes à faire décrire, à un boulon (13) prélevé dans le magasin (14), non seulement un mouvement perpendiculaire à l'axe (35) du trou foré (34), mais encore un déplacement parallèle à cet axe (35), de manière à introduire le boulon (13) dans le trou (34) sur une longueur partielle de ce trou, avant la reprise du boulon (13) par l'unité de boulonnage (11) pour son introduction complète dans le trou (34). 1. Drilling and bolting turret, constituted by a beam (4) pivotally mounted about an axis (5) on a support (2), capable of being itself mounted at the end of a support arm (3), the beam (4) comprising means (6,7) for sliding guide, in a direction parallel to its pivot axis (5), of a carriage (8) carrying a perforator (10) for the drilling a hole (34) and a carriage (9) carrying a bolting unit (11) for the installation of a bolt (13) in the drilled hole (34), as well as control means forward and reverse movements of the two carriages (8,9), other control means being provided for the pivoting of the beam (4) so as to bring the bolting unit (11) carried by the second carriage (9) in the axis (35) of a hole (34) previously drilled by the perforator (10) of the first carriage (8), this turret (1) being associated with a bolt magazine (14) carried by the same support (2), means ens (15) being provided for the successive transfer of the bolts (13) between the magazine (14) and the bolting unit (11), characterized in that the means (15) provided for the transfer of the bolts (13) between the magazine (14) and the bolting unit (11) are capable of making a bolt (13) taken from the magazine (14) describe not only a movement perpendicular to the axis (35) of the drilled hole (34 ), but also a movement parallel to this axis (35), so as to introduce the bolt (13) into the hole (34) over a partial length of this hole, before the bolt (13) is taken up by the bolting (11) for its complete introduction into the hole (34). 2. Tourelle de foration et de boulonnage, avec magasin de boulons associé, selon la revendication 1, dans laquelle les moyens (15) de préhension et de transfert des boulons (13) entre le magasin (14) et l'unité de boulonnage (11) sont constitués par des pinces (20,21) décrivant un mouvement de pivotement (flèche 36) autour d'un axe (22) parallèle à l'axe de pivotement (5) de la poutre (4) de la tourelle (1), caractérisée en ce que les pinces (20,21) sont portées par un support intermédiaire commun (24) monté mobile en translation, selon une course déterminée (C1), parallèlement à l'axe de pivotement (22) desdites pinces (20,21), des moyens de commande (31) étant prévus pour le déplacement en translation dudit support intermédiaire (24). 2. drilling and bolting turret, with associated bolt magazine, according to claim 1, in which the means (15) for gripping and transferring the bolts (13) between the magazine (14) and the bolting unit ( 11) are constituted by clamps (20,21) describing a pivoting movement (arrow 36) around an axis (22) parallel to the pivot axis (5) of the beam (4) of the turret (1 ), characterized in that the clamps (20,21) are carried by a common intermediate support (24) mounted movable in translation, according to a determined stroke (C1), parallel to the pivot axis (22) of said clamps (20 , 21), control means (31) being provided for the translational movement of said intermediate support (24). 3. Tourelle de foration et de boulonnage, avec magasin de boulons associé, selon la revendication 2, caractérisée en ce que l'ensemble des pinces (20,21) est porté par un même axe rotatif (22), monté tournant sur une glissière (24) elle-même montée mobile en translation parallèlement à l'axe de pivotement (5) de la poutre (4), en étant guidée latéralement par des patins (29,30) solidaires du support (2) de la tourelle (1), un vérin (31) étant prévu pour déplacer la glissière (24) en translation. 3. Drilling and bolting turret, with associated bolt magazine, according to claim 2, characterized in that the set of pliers (20,21) is carried by the same rotary axis (22), mounted rotating on a slide (24) itself mounted mobile in translation parallel to the pivot axis (5) of the beam (4), being guided laterally by pads (29,30) integral with the support (2) of the turret (1 ), a jack (31) being provided to move the slide (24) in translation. 4. Tourelle de foration et de boulonnage, avec magasin de boulons associé, selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le premier chariot (8) qui porte la perforatrice (10) est un chariot télescopique (32,33) permettant d'allonger la course (C3) de la perforatrice (10).  4. Drilling and bolting turret, with associated bolt magazine, according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the first carriage (8) which carries the perforator (10) is a telescopic carriage (32, 33) allowing the stroke (C3) of the perforator (10) to be lengthened.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2402059A1 (en) * 1977-08-31 1979-03-30 Atlas Copco Ab APPARATUS FOR FIXING BOLTS IN A ROCK
EP0379187A1 (en) * 1989-01-20 1990-07-25 Bauer Spezialtiefbau GmbH Method of pulling outer tubings

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