Brevet FR2829585A1 — publié le 20030314

La présente invention concerne les dispositifs utilisés notamment en prospection sismique, pour émettre des impacts sonores dans les sols et sous-sols de sorte que l'on exploite les ondes émises, pour en déduire des données sur les sols et sous-sols. On a déjà proposé deux grands types de tels dispositifs, à savoir les dispositifs à air comprimé (US 5 315 917), et les dispositifs à explosif. Dans ce dernier cas, les explosifs sont déclenchés par détonateur électrique (FR 1 549 205). Ces deux types de dispositifs sont de réalisation complexe, et donc coûteux. D'autre part, il s'avère souhaitable d'améliorer encore leur fiabilité. On vise ces buts selon l'invention, grâce à un impacteur d'étude sismique comprenant des moyens de réception d'une charge explosive, et des moyens de déclenchement de l'explosion de cette charge explosive, caractérisé en ce que les moyens de déclenchement comprennent des moyens de percussion de la charge. D'autres caractéristiques, buts et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, faite en référence aux figures annexées sur lesquelles : - la figure 1 représente, en coupe longitudinale, un impacteur selon l'invention, en position fermée ; - la figure 2 représente selon un même plan de coupe, ce même impacteur en position ouverte. Le présent impacteur se compose de trois éléments essentiels, à savoir un ensemble percuteur 100 formant également culasse, un ensemble réceptacle 200 formant chambres pour cartouches et un carter tubulaire 300 dans lequel l'ensemble percuteur 100 et l'ensemble réceptacle 200 sont montés à coulissement. L'ensemble percuteur 100 et l'ensemble réceptacle 200 sont associés l'un à l'autre par l'intermédiaire d'une charnière 400. A la figure 1, l'ensemble percuteur 100 et l'ensemble réceptacle 200 sont placés à une extrémité inférieure, à savoir côté sol, du carter tubulaire 300. Il s'agit de la configuration de tir. On notera qu'en configuration de tir, des chambres pour charges explosives, ici pour cartouches à poudre, présentent chacune une extrémité ouverte inférieure, qui affleure l'extrémité inférieure également ouverte du carter 300, les cartouches étant ainsi directement en contact du sol. La partie percuteur 100 se compose principalement d'une tige 110 formant la masse percutante, montée coulissante et rappelée par ressort au sein d'un guide 120. Latéralement au guide 120 et traversant celui-ci, se situe un doigt 130 d'arrêt du percuteur 110, doigt actionné par un électroaimant. Le doigt 130 peut également être actionné manuellement. Il porte pour cela un anneau 135 de préhension, sur lequel peut être lié un fil pour l'actionnement à distance du doigt. A l'extrémité inférieure de la partie percuteur 100, dans le prolongement du guide 120, se trouve une masse métallique formant culasse 140. Un élément enclume 150 est monté légèrement mobile verticalement dans cette culasse 140. Cet élément enclume 150 s'étend dans sa partie inférieure sous la forme d'une série d'extensions latérales, positionnées chacune à l'aplomb d'une tige à percussion 160, mobile également. Sous l'impulsion du percuteur 110, cet élément enclume 150 se déplace vers le bas et repousse la série de tiges verticales 160, qui émergent chacune alors légèrement de la culasse 140, chacune dans un logement à cartouche respectif. Ainsi, lorsque le doigt percuteur 110 bute contre l'élément enclume 150, ce dernier transmet la percussion sur les petites tiges 160, qui percutent alors les cartouches. Les logements pour cartouches sont ici cylindriques et au nombre de sept. Six d'entre eux sont répartis en cercle, autour du septième. Un tel impacteur est enfoncé dans le sol, typiquement sur quelques dizaines de centimètres, c'est à dire jusqu'à un niveau situé typiquement au tiers inférieur du carter tubulaire 300. On notera que le carter 300 est ici muni d'un pas de vis extérieur ou hélice 310, qui permet de le visser dans le sol et plus généralement de le maintenir en position dans le sol. Le présent impacteur comporte également des anneaux d'arrimage 350, soudés et s'étendant radialement à l'extrémité du carter, et répartis autour du carter à 1200 l'un de l'autre. Ces anneaux d'arrimage 350 permettent d'arrimer le carter dans sa partie haute, vers le sol. Cet arrimage permet même d'utiliser l'impacteur sans trou préalable, posé par son extrémité inférieure à la surface même du sol. Cette possibilité offre une solution pour l'impactage de sols difficiles à creuser. Le présent dispositif présente une masse suffisamment faible pour être transporté manuellement par l'utilisateur. On notera également que la tige de percuteur 110 se prolonge à son extrémité supérieure émergeant de l'impacteur, par une boule de préhension 600, facilement actionnée manuellement pour l'armement. Par ce mouvement, la tige de percuteur 110 remonte dans le guide 120 et une partie conique 118 entourant la tige 110 vient franchir le doigt de déclenchement 130 qui retient alors le cône 118 et donc la tige de percuteur 110 en position armée. Pour accéder à la partie réceptacle 200 en vue de charger l'impacteur, l'utilisateur doit préalablement coulisser la partie percuteur 100 liée à la partie réceptacle 200 jusqu'à l'extrémité supérieure du carter 300. Ce coulissement permet de faire émerger totalement la partie percuteur 100, et, la charnière 400 étant alors placée au niveau de la bordure supérieure du carter 300, de basculer la partie percuteur 100, latéralement au carter. La culasse 140, faisant partie de l'ensemble percuteur 100, est alors dégagée du réceptacle à cartouches 200, dans la position représentée à la figure 2. Les logements pour cartouches sont alors ouverts en face supérieure pour chargement ou déchargement des cartouches. Grâce à ces dispositions de rechargement, l'impacteur peut être rechargé sans modifier son emplacement, c'est à dire sans bouger le carter 300. Ces dispositions permettent en outre à la fois un chargement simple par l'extrémité supérieure de l'impacteur, et un tir par explosif directement au contact du sol, à l'extrémité opposée. Il est également prévu ici un dispositif apte, en position basse de la tige percutante 110, à maintenir un élément de verrouillage qui empêche l'ensemble percuteur 100 d'être basculé. Cet élément de verrouillage est une patte 800, fixée à son extrémité inférieure sur la partie réceptacle 200, s'étendant le long du guide tubulaire 120 de la tige percutante 110. Dans sa partie d'extrémité supérieure, cette patte 800 bifurque au sein du guide tubulaire 120 par une ouverture 125 de ce dernier, de sorte que son extrémité supérieure se trouve dans le guide, pointant vers le haut. La tige de percuteur 110 porte, elle, une calotte 115 qui l'entoure et qui présente son ouverture vers le bas. Cette calotte 115 entoure également le sommet de la langue 800 lorsque la tige percutante 110 est en position basse ou position désarmée. La calotte 115 est, par contre, éloignée vers le haut du sommet de la patte 800 lorsque la tige percutante 110 est en position haute ou position armée. Lorsque les parties percuteur 100 et réceptacle 200 sont coulissées à l'extrémité supérieure du carter 300, et lorsque la tige de percuteur 110 est en position haute, la tige 110 est libre d'être déplacée latéralement par rapport à la patte 800. La partie percuteur 100, c'est à dire notamment la tige 110 et son guide 120, peut dans son ensemble être séparée de la patte 800. En effet, la partie haute de la patte 800 sort alors du guide 120 sans obstacle car le guide 120 présente sa fenêtre 125 devant l'ensemble de la partie de la patte 800 qui se situe dans le guide 120. Par contre, si la tige de percuteur 110 est en position basse, le sommet de la patte 800 est pris dans la calotte 115, de sorte que la patte 800 s'oppose à un basculement latéral de la tige 110 et de son guide 120. En d'autres termes, la patte 800 forme alors élément de solidarisation entre la partie percuteur 100 et la partie réceptacle 200. La tige 110 doit donc être réarmée avant ouverture du réceptacle à cartouches 200. En position armée, la tige est sécurisée dans cette position à l'aide d'une goupille 119 ici manuelle, traversant la tige, et venant en appui à l'extrémité supérieure de l'ensemble percuteur 100. Cette goupille 119 retient la tige en position au cas où le doigt de déclenchement 130 serait accidentellement actionné. La tige 110 devant être armée avant changement des cartouches, celle-ci n'affleure pas face aux cartouches au moment où la partie percuteur 100 est refermée. Une chute accidentelle de la tige 110 au cours de la mise en place des cartouches est ainsi évitée. L'adoption d'un coulissement dans le carter et d'un double verrouillage du percuteur (doigt 130 et goupille manuelle) constitue en outre une configuration particulièrement sécuritaire, car le chargement peut être effectué sans risque de mise à feu interruptive. De plus, l'orientation vers le bas des cartouches assure une bonne protection de l'opérateur. REVENDICATIONS 1. Impacteur d'étude sismique comprenant des moyens de réception (200) d'une charge explosive, et des moyens de déclenchement de l'explosion de cette charge explosive, caractérisé en ce que les moyens de déclenchement comprennent des moyens (110,150, 160) de percussion de la charge. 2. Impacteur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un ou plusieurs logements (200) pour des cartouches explosives. 3. Impacteur selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte une partie formant réceptacle (200) pour charge (s) explosive (s), et une partie (100) incluant un percuteur (110), et en ce qu'il comporte des moyens (400) autorisant une séparation au moins partielle entre ces deux parties, donnant accès au réceptacle (200) pour charge (s) explosive (s). 4. Impacteur selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte un tube longitudinal (300), des moyens permettant de coulisser la partie percuteur (100) et la partie réceptacle (200) dans ce tube (300), et en ce que la partie percuteur (100) et la partie réceptacle (200) sont associées par l'intermédiaire d'une charnière (400), de sorte que ces deux parties (100, 200) ne peuvent être ouvertes autour de cette charnière (400) que lorsque la charnière (400) est extraite du tube (300) par coulissement. 5. Impacteur selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens aptes à s'opposer automatiquement à une ouverture mutuelle des parties percuteur (100) et réceptacle (200) lorsque la partie percuteur n'est pas armée, et à autoriser automatiquement une telle ouverture lorsque la partie percuteur est armée. 6. Impacteur selon la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens aptes à s'opposer à l'ouverture mutuelle des parties percuteur (100) et réceptacle (200) sont constitués par une patte solidaire de la partie réceptacle (200) et par un élément d'accroche de cette patte qui est porté par un élément de percussion mobile (110) de la partie percuteur (100), de sorte qu'une accroche de la patte n'est présente que lorsque cet élément mobile (110) est en position désarmée. 7. Impacteur selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que la partie réceptacle (200) présente au moins un logement pour charge explosive qui comporte une ouverture vers le sol, en ce que le tube (300) est ouvert à son extrémité inférieure, et en ce que la partie réceptacle (200) est mobile dans le tube (300) jusqu'à une configuration de tir où le logement (200) pour charge explosive présente son ouverture en affleurement de l'extrémité inférieure du tube (300). 8. Impacteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens (130) de déclenchement à percussion incluent au moins des moyens de commande électrique de la percussion. 9. Impacteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est d'une taille et d'un poids suffisamment faibles pour être porté manuellement. 10. Impacteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un carter extérieur (300) portant un pas de vis (310) extérieur placé pour coopérer avec le sol.