Brevet FR2003741A1 — publié le 19691114

D6983 1 2003741 L'invention se rapporte aux affûts pivotants pour perforatrices, comportant une tête qui détermine la position d'un support pour la barre d'avance de la perforatrice dans diverses positions angulaires par rapport à une surface de travail. 5 ' On utilise ordinairement des affûts de ce genre montés sur une ossature secondaire mobile pour forer des trous parallèles dans une surface de travail telle que la paroi terminale d'un tunnel. Quand la barre d'avance est inclinable et peut seulement pivoter latéralement, l'affût lui-mêne empêche de placer la bar-10 re d'avance dans certaines positions. lin d'autres ternes, une certaine zone de la face de travail reste inaccessible. Si l'on peut déplacer à volonté la barre d'avance par rapport à l'affût, on peut réduire ou même supprimer complètement cette zone inaccessible. 15 Pour cette raison, on a monté sur des affûts antérieurs de ce genre des dispositifs qui permettent de faire tourner plus ou moins la tête de l'affût sur le corps de celui-ci. Dans ces réalisations antérieures, la barre d'avance ne conserve pas la même position angulaire quand on la fait ainsi tourner, à moins que ce 20 soit dans certaines positions spéciales par rapport à l'affût. Par suite, on doit en général ramener manuellement la barre dans la position voulue après une rotation. L'invention a donc pour objet un affût du type précité qui permet de déplacer la barre d'avance de façon qu'elle conserve 25 la même orientation. A cet effet, un affût pour perforatrices suivant l'invention comprend une poutrelle pivotant latéralement et verticalement à une extrémité sur une ossature inférieure et dont l'extrémité opposée, dénommée ci-après "tête", pivote autour d'un premier axe 30 sous l'action d'un vérin, un support pivoté sur %ête autour d'un second axe, et une barre d'avance montée yur ce support pour guider une perforatrice dans la direction qu'on veut donner à son mouvement d'avance. Ces caractéristiques apparaîtront nettement à la lecture de 35 la description donnée ci-après de quatre exemples de réalisation et en se référant aux dessins annexés. La figure 1 est un plan avec coupe partielle de la partie extérieure d'un affût selon l'invention. La figure 2 est une coupe par 2-2 de la figure 1. 40 I r-~-* BAD ORIGINE 69 06983 2 2003741 Le figure 4 est une coupe longitudinale mt'.diane du dispositif de verrouillage hydraulique représenté figure 1. Les figures 5 et 6 sont respectivement des vues de côté de deux variantes. 5 La figure 7 est une vue en bout suivant 7-7 de la figure 6. La figure 8 est une vuu en bout d'une autre variante. La figure 9 est un plan correspondant à la figure 8. Sur toutes ces figures, les pièces similaires portent las mêmes référence. 10 Les figures 1 à 3 montrent un affût 10 dont l'extrémité ex térieure 11 peut pivoter latéralement et verticalement sous l'action de vérins hydrauliques appropriés, non représentés. Sur la tête 11 est monté un support 12 pour une barre d'avance 13 associée à une perforatrice 14. On peut incliner la tête 11 autour 15 d'un axe horizontal 15 au moyen d'une tige 17 comme décrit ci-après avec référence à la figure 5. Latéralement, le support 12 pivote autour d'un axe vertical 16 sous l'action d'un vérin hy-, . draulique 19. La perforatrice 14 peut coulisser sur la barre 13, et son 20 avance est assurée de la manière usuelle par un dispositif à chaîne 20 (figure 2). La barre 13 elle-même peut coulisser sur une plaque 22 renforcée latéralement par des plaqueB 21. Un vérin hydraulique 23 assure le mouvement axial de la barre 13. La plaque 22, qui fait partie du support 12, est fixée à une pièce formant 25 palier 24 dans laquelle s'emboîte l'extrémité adjacente d'un carter 25 contenant un vérin de manoeuvre 30 e"t sur lequel peut tourner le palier 24. Le vérin 19 est réuni à un support 31 vip-sé au carter 25 que des pattes 27 relient à l'axe 16. La plaque 22 est aussi fixée à la moitié-supérieure d'une douille^&ivisée en deux • 30 dans un plan médian, tourillonnant dans le carter 25 et fixée axialement au carter 25 par une butée 28 et une collerette 29. Le carter 25 et les pièces 24 et 26 constituent ainsi une articulation qui permet de faire pivoter une partie du support 12 constituée par les pièces 24j 26, 21 et 22, par rapport à une autre 35 partie de celui-ci constituée par les pièces 25 et 31. Sur la figure 3» on a représenté, respectivement en traits pleins et en traits mixtes, les deux positions relatives des pièces précitées. A l'intérieur du vérin 30 (fig. 1), un .couple eét engendré par une vis 32 munie de cannelures hélicoïdales en prise avec des 40 cannelures correspondantes d'un écrou de manoeuvre 33. La vis 32 BAD ORIGINAL 69 06983 2003741 forma la tige d'un piston 34 coulissant et guidé de façon étan-che dans une douille 35. la douille 35 est fixée par des vis non représentées à un manchon de guidage antérieur 36 daris^^lequel peut coulisser mais non tourner une tige auxiliaire 37 piston 34 5 munie de cannelures rectilignes en prise avec des cannelures correspondantes du manchon 36. Le manchon 36 est vissé à la collerette 29 et est fermé par un couvercle 38. Sur la douille 35 est fixé à demeure un palier 40 dans lequel tourillonne un organe d'entraînement 41 supporté par un rou-10 lement à billes radial 42 et fixé axialement à une nervure intérieure centrale 43 entre deux roulements à billes axiaux 44. Le palier 40 et ses roulements 42 et 44 sont coiffés par un couvercle 45 fixé au palier par des vis non représentées et isolé hermétiquement de l'organe 41 par des bagues appropriées non repré-15 sentées. L'écrou 33 est porté par l'extrémité d'un élément tubu-laire 46 de l'organe 41 engagée dans l'extrémité de la douille 35 qui assure la transmission du mouvement. L'extrémité extérieure 47 de l'organe 41 en saillie par rapport au couvercle 45 et la pièce 24 présentent des cannelures 20 coopérantes qui permettent à l'organe 41 de faire tourner la pièce 24. Au palier 40 est raccordé un conduit 48' au moyen duquel un fluide sous pression parvient par des canaux et des passages appropriés du palier à l'extrémité précitée de la douille 35 et des alésages de l'organe 41 amènent ce fluide à l'intérieur de 25 l'élément 46. Au moyen d'un conduit similaire 49*j un fluide soue pression parvient, via des canaux appropriés ménagés dans le man-■ chon 36, à l'extrémité de la douille 35 située du côté de ce manchon ainsi qu'à l'intérieur de celui—ci. Les conduits 48' et 49' sont raccordés à un dispositif de verrouillage hydraulique 30 qui, via des conduits 48" et 49"» est raccordé d'une manière classique à une source de liquide sous pression, non représentée via un robinet de manoeuvre de préférence à quatre voies et pas davantage représenté, qui permet de ferner à volonté les conduit! 48" et 49" ou de relier à volonté l'un d'eux à la haute pression 35 et l'autre à une canalisation de retour. Quand du fluide sous pression parvient au conduit 49* » la chambre cylindrique située à l'extrémité de la douille 35 adjacente au manchon 36 ainsi que l'intérieur de ce manchon sont mis sous pression. Il s'ensuit que le piston 34 s'écarte du manchon 40 36 sous l'action de la pression qui s'exerce alors sur ce pis- BAD orignal 69 06983 4 2003741 ton et sur sa tige 37, en même temps qu'en avant du piston 34 et de la vis 32 du fluide sous pression s'échappe par le conduit 48', ce qui fait tourner l'écrou 33- L'organe 41 est de ce fait forcé de tourner dans le palier 40, et ses cannelures transmettent ce 5 mouvement à la pièce 24, ce qui permet de donner à la barre d'avance 13 l'inclinaison voulue par rapport à l'axe longitudinal de l'organe 41. Au cours de ce réglage, le couple de réaction dû au couple original engendré entre la vis 32 et l'écrou 33 est transmis par les cannelures de la tige 37 au manchon 36 et par celui-10 ci au carter 25 et à la tête 11 de l'affût 10. Il va de soi qu' au moment où du fluide sous pression est amené au conduit 48', l'extrémité motrice de la douille 35 et l'intérieur de l'élément 46 sont mis sous pression. Le piston 34 est ainsi ramené à sa position de départ avec sa vis 32 et sa tige 37, en même temps 15 que du fluide sous pression s'échappe de l'extrémité opposée de la douille 35, ainsi que l'intérieur du manchon 36, via le conduit 49" . Pour augmenter la rigidité de l'articulation précitée vis-à-vis des efforts de torsion dans ses diverses positions de réglage, 20 on utilise un dispositif de verrouillage hydraulique 50 commandant des soupapes à billes 51 et 52 tarées par ressort (figure 4). Quand on maintient une basse pression dans les conduits 48" et 49", le robinet de commande, non représenté, est en position neutre, et les soupapes 51 et 52 se ferment et empêchent le retour 25 du fluide via les conduits 48' et 49'. Ainsi, le piston 34 est retenu rigidement et bloqué hydrauliquement dans n'importe quelle position de réglage voulue entre une position extrême dans laquelle il est en butée contre le manchon 36, et la position extrême opposée dans laquelle il est en butée contre l'élément 46. 30 Dès que du fluide à haute pression est envoyé à l'un quelconque des conduits 48" et 49" quand on actionne le robinet de commande, un tiroir 53 coulissant dans le dispositif 50 entre les conduits 48" et 49H ouvre, à l'aide d'un poussoir 53» et sous la pression qu'il reçoit du fluide, la soupape appropriée 51 ou 52 35 par laquelle doit passer le fluide pour retourner via l'autre conduit 49" ou 48". L'affût de la figure 5 est du type représenté figure 1. Le support de la barre d'avance, le dispositif de manoeuvre et d'autres détails sont de façon générale réalisés comme décrit avec 40 référence à la figure 1, mais la tête 11 a été modifiée de fa- 8AD ORIGINAL 69 06983 5 2003741 çon que le support 12 soit déporté verticalement et non latéralement par rapport à l'affût 10. A l'aide du vérin 19» on peut faire pivoter le support 12 autour de l'axe 1.6. Normalement, l'axe 16 est vertical, mais on peut auysi l'incliner avec la tête 11 5 par rapport à l'axe horizontal 15» en allongeant ou raccourcissant la tige 17 au moyen d'un vérin hydraulique 18 solidaire de la tige 17. On peut faire pivoter l'affût en tous sens au moyen de vérins 56 et 57. 58 désigne une ossature auxiliaire servant de support à l'affût. Pendant que l'affût 10 pivote verticale-10 ment, sa tête 11 et, de ce fait, la barre d'avance 13 se déplacent parallèlement à elles-mêmes grâce à la tige 17 et conservent ainsi leur position angulaire. On peut aussi réaliser un déplacement parallèle de ce genre à l'aide de dispositifs de commande hydrauliques, par exemple comme décrit dans le brevet américain 15 No. 2 613 822. L'affût 10 de la figure 6 comprend une première portion 10' et une seconde portion 10" en forme de fourche (figures 6 et 7) s'emboîte téleseopiquement dans la première portionqui lui sert ainsi de support. Dans cet exemple, la tige 17 précédemment dé-20 crite ne conviendrait pas, mais un vérin hydraulique 59 permet d'incliner la tête de l'affût. Dans ce dernier exemple, la barre d'avance 13 est montée sur deux bras 60 soutenus par les portées 24 et 26. En montant ainsi le support 12 sur la tête 11, on obtient un agencement meilleur que ceux qui ont-été précédemment 25 décrits, en ce qu'il permet de faire pivoter l'articulation 24 à 26 d'au moins 270°. La barre d'avance 13 est pivotée au bras de la pièce 26 par un axe transversal non représenté, et le bras de la pièce 24 est monté sur un vérin hydraulique 61. Grâce à cet agencement, on peut adopter pour la barre d'avance une position 30 de réglage qui ne se trouve pas dans l'alignement de l'articulation, de sorte qu'en forant les trous les plus à l'extérieur dans l'extrémité d'un tunnel, on peut incliner ces trous par exemple d'environ 5° vers l'extérieur par rapport aux autres trous qui normalement sont parallèles entre-eux et perpendiculaires à la pa-35 roi considérée. Les figures 8 et 9 montrent une variante de l'affût des figures 6 et 7. Oe dernier exemple comprend une première articulation 62 qui permet de faire pivoter des bras 60 comme précédemment décrit, mais ces bras 60 portent une seconde articulation 63 qui permet de faire pivoter la barre d'avance 13 par 40 rapport aux bras 60, éventuellement à l'aide d'un vérin hydrauSAD ORIGINAL 69 06983 6 2003741 lique 61, corne décrit avec référence aux figures 6 et 7. Il va de soi que l'invention couvre aussi toutes les variantes et tous les équivalents qui pourraient venir à l'esprit des spécialistes en vue de la aise en oeuvre d'une réalisation r spécifique de l'invention. BAD ORIGINAL 69 06983 2003741 REVENDICATIONS 1 - Affût articulé pour perforatrices,caractérisé en ce qu1 11 comprend une poutrelle 10 pivotant verticalement et latéralement à une extrémité sur une ossature inférieure et dont l'extrémité opposée, dénommée ci-après "tête", pivote autour d'un premier 5 axe 15 sous l'action d'un vérin 19, un support 12 pivoté sur la tête autour d'un second axe 16, et une barre d'avance 13 montée sur ce support 12 pour guider une perforatrice 14 dans la direction qu'on veut donner à son mouvement d'avance, ledit support 12 comprenant au moins une articulation actionnée par un vérin 30 10 pour assurer le pivotement de la barre 13 autour d'un troisième axe perpendiculaire aux axes 15 et 16 précités et normalement parallèle à la direction précitée du mouvement d'avance de la perforatrice 14. 2 - Affût suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu' 15 un vérin 30 actionnant l'articulation précitée comprend un piston 34 actionné par un fluide sous pression, guidé de façon étanche en va-et-vient dans une douille 35, et comportant des tiges réunies par un assemblage coulissant à cannelures rectilignes à un premier élément du support précité 12, et d'autres tiges réunies 20 par un assemblage coulissant à cannelures hélicoïdales à un second élément du support 12, le premier et le second éléments pouvant tourillonner l'un par rapport à l'autre de façon à réaliser l'articulation précitée. 3 - Affût suivant la revendication 2, caractérisé en ce que 25 le premier élément du support 12 est constitué par un carter cylindrique 35 faisant partie du vérin précité 30 et monté sur la tête 11, tandis que le second élément du support 12 tourillonne sur le carter et porte la barre d'avance 13 de façon à lui permettre d'être déplacée axialement. 30 4 - Affût suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la poutrelle 10 comprend une première portion 10' montée sur l'ossature précitée ét une seconde portion 10" parallèle à la prt mière, supportée par celle-ci et portant la portion associée au premier vérin 19. 8ÂD ORIGINAL