Brevet FR2519954A1 — publié le 19830722

L'invention a pour objet un ispositif ce commande hydraulique pouvant s'appliquer tant aux benne de forage qu'aux bennes preneuses. Elle a pour but de remplacer les câbles et le mouflage multiplicateur couramment utilisés pour la commande des bennes, ceci afin de réduire les frais d'entretien, les risques de rupture et le volume occupé par le mécanisme. Le volume occupé par un mécanisme réduit facilite la descente, puis la chute dans le tube, lorsqu'il s'agit de bennes de forage. Les bennes de forage sont généralement constituées par un corps de forme cylindrique, paîticulièrement lourd, muni à sa partie inférieure d'une couronne démontable dont le diamètre est sensiblement égal à celui du forage à exécuter, cette couronne étant pourvue de pelles servant d'organes de perforation et de préhension, l'ensemble étant commandé par un mécanisme complexe. L'invention est caractérisée n e que le jnéca- nisme usuel est remplacé par un système hrulique, commandé par le câble de sustentation de la benne entraîné par le treuil de forage de la machine. Ce câble sollicite la tige d'un vérin moteur asservissant un second vérin dont la tige, suivant le mouvement que lui imprime son piston, permet par l'intermédiaire de bielles articulées l'ouverture ou la fermeture de la benne. Suivant une seconde caractéristique de l'invention, la chambre d'évacuation du vérin moteur est en communication directe avec la chambre réceptrice du vérin asservi, ces deux chambres étant de diamètres différents, la chambre du vérin moteur étant de section plus faible que celle du vérin asservi; le rapport entre les chambres de ces deux vérins est établi suivant la multiplication de l'effort désiré. Diverses autres caractéristiques de la cresente invention ressortent de la description détaillée qui suit, en se référant au dessin annexé représentant une benne de forage conformément à l'invention. La benne est constituée par un corps sensiblement cylindrique 1 muni à son extrémité inférieure d'une couronne démontable 2. Cette couronne est pourvue de pelles 3, lesquelles sont reliées au mécanisme de fermeture par l'intermédiaire de bielles articulées 4. Le mécanisme est constitué par un vérin asservi 5 de grande section, dont le piston 6 est en position basse lorsque es pelles 3 sont ouvertes. La chambre de ce vérin communique à sa partie supérieure avec la base de la chambre d'un vérin 7, dit vérin moteur. Ce vérin moteur est de section plus faible dans un rapport d'environ 1 à 6, lequel est établi en fonction du multiplicateur de l'effort désiré. Le piston 8 du vérin moteur 7 a sa tige 9 reliée au câble de commande 14 fixé au treuil de forage de la machine. I1 est à remarquer que le piston B est également en position basse, lorsque les pelles 3 sont en position ouverte. Les chambres du vérin moteur 7 et du vérin asservi 5 communiquent par un orifice 10 d'un même diamètre que celui de la chambre du vérin moteur. Un accumulateur 11, débouchant en 11' dans la partie supérieure de la chambre du vérin 5, assure le parfait remplissage des corps de vérins. Une chambre d'air sous pression 12, ménagée à la partie supérieure de l'accumulateur 11, établit dans celui-ci une certaine pression maintenant le piston 6 du vérin asservi 5 en position basse. L'accumulateur 11 a également pour fonction d'accélérer l'écoulement du fluide entre les vérins 5 et 7, afin d'assurer une ouverture rapide des pelles 3, lors de l'ouverture de la benne. La chambre inférieure du vérin asservi 5 est reliée par une canalisation 13 de forte section à la chambre supérieure du vérin moteur 7. Un dispositif d'accrochage, d'un type connu, permet de suspendre le corps de benne 1, afin d'obtenir l'ouverture des pelles 3, et permet également, lorsque lesdites pelles sont en position ouvertes, de décrocher la benne et de la redescendre dans le forage. Le dispositif ainsi décrit fonctionne de la façon suivante Les pelles 3 étant en position ouverte, le piston 6 du vérin asservi 5 en position basse, le piston 8 du vérin moteur 7 étant également en position basse, la partie inférieure du vérin 7 est remplie de fluide par l'introduction de celui-ci par le~bouchon de remplissage 15 et du tube 13 la chambre du vérin 7 est également remplie, le bouchon 15 est fermé. La chambre supérieure du vérin 5 est ensuite remplie par l'intermédiaire du bouchon 16 de 1 'accumu- lateur 11; le bouchon 16 est remis en place, une certaine quantité d'air est introduite dans la chambre de l'accumulateur 11 par le clapet du bouchon 16, la chambre 12 est donc sous pression, soit directement, soit au moyen d'une poche. La pression d'air est suffisante pour exercer une poussée maintenant le piston 6 en position basse. Le fluide contenu dans le circuit ne peut se mettre en mouvement que sous l'action du vérin 7 au moment où une traction est exercée sur le câble 14 et la tige 9, la différence de section entre le vérin 5 et le vérin 7 multiplie l'effort exercé sur le câble 14, le vérin 5 est sollicité et entraine les bielles 4 et les pelles 3. La benne étant au fond du forage, en position ouverte, les pistons 6 et 8, en position basse, lorsque l'on tire sur le cible 14, celui-ci entraîne la tige 9 du vérin 7, le fluide emmagasiné dans la partie supérieure du vérin 7 se trouve refoulé par le tube 13 vers la partie inférieure du vérin 5, le fluide qui se trouve dans a chambre du vérin 5 se trouve refoulé dans la chambre 10 du vérin 7, les pelles 3 sont entraînées par la tige du vérin 5 et les bielles 4 jusqu'd leur fermeture. La section du piston 8 du vérin 7 est établie de telle façon que la course du piston -6 du vérin 5 soit inférieure d'au moins la valeur du coefficient multiplicateur choisi pour obtenir l'effort désiré. Pendant la fermeture de la benne, le fluide refoulé dans l'accumulateur 11 se trouve soumis à la pression d'air emmagasiné et exerce une poussée facilitant ltouvertu- re des pelles, lorsque la benne est accrochée au point de vidage. La benne fermée est soulevée jusqu'au dispositif d'accrochage d'un type connu, par exemple celui décrit dans le brevet français 1 102 077, le câble de levage ou de commande 14 est relâché, la benne s'ouvre jusqu'au moment où les pistons 6 et 8 sont revenus dans la position basse, le dispositif de verrouillage permet de relever la benne ouverte et de la redescendre dans le forage et le cycle continue. REVENDICATIONS 1. Dispositif de commande hydraulique pour bennes de forage et bennes preneuses, caractérisé en ce que le câble de commande (14) de la benne, fixé au treuil de forage de la machine, sollicite la tige d'un vérin moteur (7) asservissant un second vérin (5) dont la tige, suivant le mouvement imprimé par le piston (6), permet par l'intermédiaire de bielles articulées (4) l'ouverture ou la fermeture de la benne. 2. Dispositif suivant la revendication 1, caraatérisé en ce que la chambre d'évacuation du vérin moteur (7) est en communication directe avec la chambre réceptrice du vérin asservi (5). 3. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le vérin moteur (7) est de section plus faible que celle du vérin asservi (5), le rapport entre les deux vérins étant établi suivant la multiplication de l'effort désiré. 4. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisE eb ce qu'un accumulateur (11), débouchant à l'intersection (10) des deux vérins, assure un parfait remplissage des corps des deux vérins ( 5 - 7 ). 5. Dispositif suivant la revendication 4, caractérisé en ce qu'une chambre d'air sous pression (12), ménagée à l'extrémité supérieure de l'accumulateur (il), établit dans ledit accumulateur une certaine pression, servant, d'une part, à accélérer ltécoulement du du fluide entre les vérins et, d'autre part, à accélérer l'ouvertu- re des pelles. 5. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'une canalisation (13) de forte section, munie d'un bouchon de remplissage (15) et reliant la partie supérieure du vérin moteur (7) à la base du vérin asservi (5), envoie le fluide refoulé sous pression par le vérin moteur dans la chambre basse du vérin asservi (5), imprimant au piston (6) de celuiwci une poussée montante verticale et vice versa.