Brevet FR2213408A1 — publié le 19740802

Lt invention se rapporte à un appareil destiné à la per foration du toit des galeries de mines. Chacun des trous réa lisés au moyen de cet appareil loge un boulon destiné à retenir les éléments constitutifs du toit de la galerie de manière à limiter le nombre nécessaire d'éléments de soutènement et de boisage. Actuellement, après que l'extrection mécanique du minerai dans 'le front de taille a été prolongée tout-en restant dans les limites de la sécurité,les machines doivent etre retirées de ce front de taille de manière que la nouvelle partie du toit ainsi dégagée puisse entre équipée de boulons. I1 est alors nécessaire dtinterrompre pendant un certain temps le fonctionnement de la machine d'extraction du charbon. L'invention se rapporte à un appareil de perforation du toit des galeries de mines permettant dtinterrompre le fonctionnement de la machine dtextraction du- charbon pendant une durée minimale. Appareil selon ltinvention fonctionne au moyen huile sous pression utilisée pour la machine dtextraction. Ltutilisation de moteurs hydrauliques à la place de moteurs pneumatiques évite dtavoir à transporter ltair comprimé sur de grandes distances. Ltinvention concerne un appareil portatif de perforation à sec,comportant des éléments de lubrification mis en oeuvre lorsque cela est nécessaire et des éléments destinés à maintenir la pression vòilue de perçage appliquée au fond du trou. Appareil de perforation selon ltinvention comporte une partie intermédiaire comprenant une jambe télescopique fixée à une de ses extrémités et un foret monté à autre extrémité. Lt appareil comporte un moteur hydraulique monté sur la partie intermédiaire et relié au foret, un premier distributeur destiné à titre relié à une source de fluide sous pression de ma nierez à faire communiquer ce dernier avec la jambe télescopique ou å retirer ce fluide de cette jambe, un deuxième distributeur destiné à faire communiquer une source de fluide sous pression avec le moteur hydraulique ou à interrompre cette communication. Appareil comporte également un dispositif de commande des premier et deuxième distributeurs0 Lt invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre drexemple nullement limitatif et sur lesquels quels la figure 1 est une élévation dtun appareil selon lutin vention ; la figure 1A est une élévation de la partie intermédiaire de appareil ; la figure 2 est un schéma du circuit hydraulique ; la figure 3 est une coupe axiale du vérin hydraulique commandant le mouvement télescopique de 12appareil ;; la figure 4 est une coupe axiale du di' spositif 'de lubrification du foret la figure 5 est une coupe longitudinale du bâti du moteur et la figure 6 est une coupe longitudinale de la poignée de commande. La figure 1 représente un appareil selon ltinvention en position debout. Des tuyaux 7, 8 et 9 relient des éléments de l t appareil à une source dthuile sous pression. Des distributeurs 10 et 11 commandent la circulation de cette huile vers les éléments de ltappareil. Un distributeur 12 est destiné à diriger huile provenant du tuyau 7 vers deux circuits separés -dont lrun permet un écoulement déterminé de décharge vers le distributeur 12 par un tuyau 13 et ltautre un écoulement vers le distributeur 11 par un tuyau 14A. Un tuyau 60 conduit huile du distributeur 10 vers un vérin télescopique 14 et provoque un déplacement des éléments 15 et 16 de manière que ce vérin 14 gagne une position d2ex- tension dans laquelle un pied 17 repose sur le sol et une tige 18 comportant un outil 19 de perforation attaque le toit. Une poignée rotative 20, située à ltextrémité dtun bras 21, commande le distributeur 10. Un mandrin 23 relie la tige 18 à un moiteur hydraulique 22 et à une broche dtun dispositif 24 de lubrification renfermant des paliers. De huile provient du distributeur 11, pénètre dans un adaptateur 25 comportant des raccords, commande le moteur 22 et retourne au réservoir de la source d'énergie par un tuyau 9 de retour0 Urne poignée 27 commande, au moyen d'un câble Bowden 26, le distributeur ilo Lorsque le trou 28 est percé, la décharge de Huile du vérin télescopique vers le réservoir de la source d'énergie par le tuyau 60, le distributeur 10 et un tuyau 8 non étranglé permet de ramener ltappareil en position de retrait. Le passage de lthuile directement dans la conduite 9 de retour vers la source d'énergie, au moyen du distributeur 11, de manière à court-circuiter le moteur 22, interrompt la rotation de la tige de perforation0 Une conduite dteau peut être branchée, par un raccord 29, à un tuyau 50 Un robinet 31 permet ou interdit le passage de cet-te eau dans un tuyau 32 relié au dispositif 24 de lubrification. L'eau peut être dirigée vers l'extrémité de la tige 18 de perforation de manière à supprimer la poussière et à élimi- ner les déblais si cela est nécessaire0 l'huile s'échappant par la soupape dé décharge du distributeur 12 stécoule dans un tuyau 33 et dans le conduit 9 de retour à la source dténergie. La figure 2 représente le circuit hydraulique de ltappa refile Huile sous pression pénètre d'abord dans le distributeur 12 de commande'et passe ensuite dans deux circuits séparés, l'un étant un circuit principal dont le débit convien-t à la vitesse voulue pour le déplacement des éléments du vérin 14o Une soupape de décharge est montée dans ce circuit principal et se déclenche pour une résistance prédéterminée opposée à la poussée du vérin. Le distributeur 10 permet de déclencher manuellement ce circuit0 Ce distributeur est représenté dans la position pour laquelle le vérin 14 est verrouillé en position d1ex- tension, La quantité restante de huile stécoule, par le distributeur 12, dans le deuxième circuit et alimente le moteur hydrau lique 22 nar le distributeur 11 de commande représenté en position de fermeture. Le tuyau 9 retourne lthuile vers la source dténergie et le tuyau 8 permet également un retour de cette huile sans étranglement. Le vérin 14 (figure 2" sur lequel le bâti 34 du moteur est monté (figure 1), délimite un alésage dans lequel un piston 35, solidaire d:un cylindre 15, se déplace. Ce cylindre 15 délimite également un alésage dans lequel un piston 36, solidaire drune jambe 16, se déplace, Des joints 37 et 38 retiennent ithuile dans la jambe et des joints 39 et 40 interdisent la pérétration de la poussière0 Des manchons 41 et 42 supportent latéralement les extrémités inférieures des éléments de la jambe et un pied 17 est destiné à reposer sur le sol et à supporter l'appareil.Une tige 43 de butée limite les mouvements da cylindre 15 qui luimême agit à la manière dtune butée pour la jambe 16. Des écrous 44 de butée son fixés à ltextrémité de la tige 43.-Un rebord 45 comporte un orifice taraudé permettant le- raccordement d'un tuyau 60 d'arrivée dthuile (figure 1). La figure 4 est une coupe longitudinale du dispositif 24 de lubrification des organes de perforation0 L'eau, destinée à supprimer la poussière et à éliminer les déblais, pénètre par un raccord 46 et atteint ltextrémité de la tige 18 de perforation par des conduits intérieurs. Le dispositif 24 renferme des roulements 47 et 48 résistant aux poussées axiales et aux forces latérales.Des joints toriques 49 isolent les conduits d'eau des roulements et un joint torique 50 interdit à lteau de réchapper dans 12 évidement délimité entre la tige 18 et la broche 510 Le collier ou mandrin 23 est vissé sur cette broche 51 et comporte des pans intérieurs destinés à transmettre les efforts de torsion à la tige 18 dont la section est hexagonale0 Un joint annulaire 52 en V et une plaque 53 de protection contre la poussière interdisent toute pénétration de cette dernière dans le roulement 48o Be roulement conique 47 comporte un injecteur 54 de graissage. La figure 5 représente le moteur hydrauliqu6 22 monté dans son bati 34. Ce dernier protège le moteur de la poussée axiale due au vérin 14o Le bâti 34 est monté sur ce dernier et comporte un Point 550 il permet également le montage du dispositif 24 de lubrification0 Une aile du bAti 34 protège le distributeur 100 Un joint universel 56 transmet lteffort de torsion nécessaire à la commande du distributeur lOo La figure 5 représente sa liaison avec ce distributeur et son mcntage en pivot sur le bras 21 de commande. La figure 6 est une coupe longitudinale du bras 21. Ce dernier comporte des éléments permettant de résister au couple transmis par ltappareil au toit de la galerie, La poignée 20 de commande du distributeur il (figure 1) et la poignée rotative commandant le distributeur 10 (figure 1) par la tige 57 et le joint 56 (figure 5), sont montées sur ce bras 21. Le robinet 31, son support 58 et les tuyaux 30 et 72 sont fixés sur le bras 21 au moyen de pinces 59o La longueur des tiges de perforation peut varier suivant la profondeur voulue des trous l'tappareil selon ltinvention est peu volumineux et peut entre facilement fixé sur un coté-ou sur autre de la machine d'extraction de charbon sans entraver les issues de secours, Cet appareil peut être manoeuvré par une seule personne ne se trouvant pas directement au-dessous du trou à percer. Lt opérateur ntest donc pas exposé aux déblais et aux morceaux de toit pouvant être détachés au cours du perçage. La rotation de la tige de perçage est commandée au moyen d'une poignée à contrôle dit de "lthomme mort de manière à offrir une grande sécurité à ltopérateur et au personnel voisin. il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à appareil décrit et représenté sans sortir du cadre de ltinvention. RE-TENDICATIO}JS 1. Appareil de perçage, caractérisé en ce qutil comporte une partie intermédiaire reliée par une première extrémité à une jambe télescopique et-par son autre extrémité à une tige de perçage, un moteur hydraulique étant monté sur cette partie intermédiaire et relié à la tige, l'appareil- comportant également un premier distributeur destiné à relier une source de fluide sous pression à la jambe de manière que cette dernière gagne une position dtextension, ce premier distributeur pouvant également isoler ladite source de cette jambe, un deuxième distributeur étant destiné à relier une source de fluide sous pression au moteur hydraulique de manière à entraîner ce dernier, ce deuxième distributeur pouvant également isoler ce moteur de la source de fluide, et un dispositif étan-t destiné à commander les premier et deuxième distributeurs. 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie intermédiaire comporte un dispositif de perçage et un bati fixés bout à bout, des organes interdisant tout déplacement axial d'une broche tournant dans le dispositif de perçage, cette broche étant reliée bout à bout avec la tige de perçage, le bati étant relié, par son autre extrémité, à l'extrémité voisine de la jambe télescopique, le moteur étant monté dans ce bâti de manière que son arbre dépasse de ce dernier, pénètre dans le dispositif deperçage et soit relié à l'autre extrémité de la broche. 3. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que les premier et deuxième distributeurs sont montés dans le bats, le dispositif de commande comportant Un bras pivotant, par une extrémité, sur le bâti et dont ltautre extrémité supporte deux organes mobiles de commande reliés aux deux distributeurs et destinés à déclencher ces derniers de manière à commander l'écoulement de fluide sous pression dans ces distributeurs. 4. Appareil selon la revendication 3, caractérisé par le fait que lorsque le premier distributeur est dans une première position de fonctionnement, il transmet le fluide sous pression de dite source à la jambe télescopique et, lorsqu'il est dans une outre position de fonctionnement, il fait passer le fluide sous pression de la jambe tplescopique à la source. 5. Appareil selon l'une des revendications 3 et 4, carac téris par le fait que lorsque le deuxième distributeur est dans une position de fonctionneme-nt, il transmet le fluide sous pression de la source au moteur et, lorsqu'il est dans une autre position de fonctionnement, il renvoie le fluide sous pression vers la source sans le faire passer dans le moteur. 6. Appareil selon llune quelconque des revendications 2, 3, 4 et 5, caractérisé en ce qu'il comporte des organes destinés à faire passer de liteau du dispositif de perforation dans la tige évidée de perforation0