Brevet FR2860829A1 — publié le 20050415

CONNECTEUR DE STRUCTURE AMELIORE UTILISE AVEC UN CAROTTIER ET ASSEMBLAGE COMPRENANT UN CAROTTIER ET UN TEL CONNECTEUR La présente invention se rapporte à un connecteur utilisé avec un carottier et à un assemblage d'un carottier avec un tel connecteur, plus particulièrement, dans lequel des broches mobiles du connecteur peuvent être fermement mises en prise avec des rainures de fixation du carottier de sorte que le carottier ne soit pas détaché du connecteur au cours de l'opération de forage. Un carottier est généralement utilisé pour perforer un trou de carottage dans un matériau fragile tel que la pierre, la roche et le béton, et comprend un emmanchement ( shank en anglais) cylindrique et une pluralité de pointes de segment ( segment tips en anglais) attachées à une extrémité inférieure de l'emmanchement. Les pointes de segment contiennent des particules de diamant afin d'améliorer sa capacité à percer un matériau fragile. Une partie de fixation de vis destinée au montage du carottier sur une machine de carottage est fournie au niveau de l'extrémité supérieure de l'emmanchement. Ensuite, l'opération de la machine de carottage fait tourner le carottier de sorte que les pointes de segment creusent le matériau fragile afin d'y percer le trou de carottage. Du fait que le forage à sec exécuté avec le carottier crée de la poussière, un collecteur de poussières est monté sur la machine de carottage afin de collecter les poussières. Le collecteur de poussières nécessite également un connecteur lequel est monté entre le collecteur de poussières et le carottier pour monter le carottier sur le connecteur et ainsi sur la machine de carottage. Toutefois, du fait que le connecteur n'est pas fermement couplé au carottier, le carottier est occasionnellement détaché du connecteur ou, s'il n'est pas détaché du connecteur, il vibre à tel point que le forage ne peut pas être exécuté correctement. En conséquence, la technique a besoin d'un nouveau moyen pour coupler fermement le carottier au connecteur de sorte que le carottier peut être maintenu de façon stable par le connecteur au cours de l'opération de forage de même que l'opération de forage peut être exécutée précisément. La présente invention est destinée à résoudre les problèmes précédents et, par conséquent, un objectif de la présente invention est d'engager solidement des broches (de l'anglais pin ) mobiles d'un connecteur avec des rainures de fixation d'un carottier de sorte que le carottier n'est pas détaché du connecteur au cours de l'opération de forage. Un autre objectif de la présente invention consiste à permettre aux broches mobiles d'être compressées et déplacées à la main puis d'être ramenées à la position d'origine avec les ressorts hélicoïdaux de sorte que le connecteur peut être aisément couplé au carottier. Conformément à l'aspect de l'invention destiné à réaliser ces objectifs, on prévoit un connecteur utilisé avec un carottier lequel comprend un emmanchement cylindrique creux, une pluralité de pointes de segment attachées vers l'extrémité avant de l'emmanchement et des rainures de fixation qui s'étendent depuis une extrémité arrière de l'emmanchement vers l'extrémité avant de celui-ci. Le connecteur comprend: un corps sensiblement en forme de disque, une rainure circulaire formée dans une face avant du corps, un trou prolongé radialement à travers le corps afin de croiser la rainure circulaire; une broche mobile insérée de façon mobile dans le trou; des moyens de rappel élastiques destinés à compresser la broche mobile de façon radiale vers l'extérieur, où la broche mobile est mise en prise de façon sélective avec la rainure de fixation conformément au mouvement de la broche mobile lorsque le connecteur est couplé au carottier. Conformément à un autre aspect de l'invention destiné à réaliser ces objectifs, un assemblage comprenant un carottier et un connecteur est fourni comprenant: un carottier comprenant un emmanchement cylindrique creux, une pluralité de pointes de segment attachées à une extrémité avant de l'emmanchement et des rainures de fixation qui s'étendent depuis une extrémité arrière de l'emmanchement vers l'extrémité avant de celui- ci; et un connecteur comprenant un corps sensiblement en forme de disque; une rainure circulaire formée dans une face avant du corps, un trou prolongé radialement à travers le corps afin de croiser la rainure circulaire, une broche mobile insérée de façon mobile dans le trou et des moyens de rappel élastiques destinés à compresser la broche mobile de façon radiale vers l'extérieur, où la broche mobile est mise en prise de façon sélective avec la rainure de fixation conformément au mouvement de la broche mobile lorsque le connecteur est couplé au carottier. Ces objectifs ainsi que d'autres, caractéristiques et autres avantages de la présente invention seront compris de façon plus évidente grâce à la description détaillée suivante lue en liaison avec les dessins annexés parmi lesquels: la figure 1 est une vue en perspective d'un assemblage d'un carottier et d'un connecteur de l'invention comprenant un carottier et un connecteur; la figure 2 est une vue en perspective éclatée de la figure 1; la figure 3 est une vue de dessous du connecteur de la figure 2; la figure 4 est une vue en coupe agrandie de la partie A de la figure 3; les figures 5 et 6 sont des vues de dessous illustrant le fonctionnement de la partie A de la figure 3 et; les figures 7 à 10 sont des vues en coupe illustrant le couplage entre un arbre de broches 25 mobiles du connecteur et une rainure de fixation du carottier. La figure 1 est une vue en perspective d'un assemblage d'un carottier et d'un connecteur de l'invention comprenant un carottier et un connecteur, la figure 2 est une vue en perspective éclatée de la figure 1, la figure 3 est une vue de dessous du connecteur de la figure 2, et la figure 4 est une vue en coupe agrandie d'une partie A de la figure 3. En se référant tout d'abord aux figures 1 et 2, un connecteur 10 est couplé à un carottier 50. Le connecteur 10 comporte un corps sensiblement en forme de disque 12 et une attache 18 formée sur une partie supérieure plate 14 du corps 12. A la périphérie externe de l'attache 18 sont formés des filetages (de l'anglais thread )à mettre en prise dans les filetages du collecteur de poussières (non représenté) afin de coupler le connecteur 10 avec le collecteur de poussières. A la périphérie interne de l'attache 18 sont également formés des filetages à mettre en prise avec des filetages d'une foreuse (non représentée) de sorte que le connecteur 10 est connecté à la machine de carottage (non représentée) laquelle fait tourner le connecteur 10 et le carottier 50 via la foreuse. Par ailleurs, une flasque annulaire 20 est formée autour de l'attache 18, et lorsque le collecteur de poussières est couplé au connecteur 10 via l'attache, elle coopère avec un guide annulaire (non représenté) du collecteur de poussières afin d'empêcher une fuite vers l'extérieur de la poussière, et ainsi de suite, laquelle est aspirée par le collecteur de poussières. En outre, une tête de broche mobile 32 est exposée au côté extérieur de la paroi latérale cylindrique 16 laquelle s'étend vers le bas d'une manière sensiblement perpendiculaire depuis la périphérie externe de la partie supérieure 14 du connecteur 10. En se référant à la figure 3, le connecteur 10 comporte un évidement circulaire 22 dans une partie inférieure centrale de celui-ci, concentrique avec le corps 12, et une paire de rainures concentriques 24 et 26 formées autour de l'évidement 22. Les rainures 24 et 26 divisent le corps 12 en trois sections, lesquelles sont désignées, respectivement, par des références numériques 12a, 12b et 12c depuis l'extérieur. Les rainures 24 et 26 servent à recevoir une extrémité arrière ou supérieure 50b du carottier 50 comme représentée sur la figure 2. Les rainures 24 et 26 ont des diamètres d'environ 68 et 82 mm du fait que le carottier 50 à recevoir dans l'une des rainures 24 et 26 comporte typiquement un diamètre d'environ 68 ou 28 mm. Le connecteur 10 a également deux paires de trous de passage 28 et 38 à l'intérieur du corps 12 croisant les rainures 24 et 26, et des broches mobiles 30 disposées respectivement à l'intérieur de la première paire de trous de passage 28 et des broches fixes 40 disposées fixement et respectivement à l'intérieur de la seconde paire de trous de passage 38. En se référant à la figure 4, chacune des broches mobiles 30 comporte une tête 32 laquelle est exposée à l'extérieur et un arbre allongé 34 ( shaft en anglais) lequel s'étend depuis la tête 32, et est réduit en terme de diamètre. L'arbre 34 est divisé en une pluralité de sections d'arbre 34a, 34b, 34c, 34d et 34e, dans lesquelles les première, troisième et cinquième parties d'arbre 34a, 34c, et 34e d'un diamètre plus grand alternent avec les seconde et quatrième parties d'arbre 34b et 34d d'un diamètre plus petit. L'arbre 34 comporte également un évidement 34f formé dans la cinquième partie d'arbre 34e, dans laquelle l'évidement 34f reçoit une broche P laquelle est fixée verticalement à la troisième section du corps 12c du corps 12. En outre, chacun des trous de passage 28 destiné à recevoir chacune des broches mobiles 30 comprend une pluralité de sections de trous 28a, 28b, 28c et 28d formées dans les première à troisième sections de corps 12a à 12c. La première section de trous 28a formée dans la première section de corps 12a est formée avec un diamètre plus grand que ceux des trois sections de trous restantes 28b à 28d afin de recevoir un ressort hélicoïdal 36 pour compresser la tête 32 de chaque broche mobile 30 de façon radiale vers l'extérieur. En se référant de nouveau à la figure 2, le carottier 50 comprend un emmanchement cylindrique creux 52 et une pluralité de pointes de segment 54 au niveau d'une extrémité avant ou inférieure de l'emmanchement 52. Les pointes de segment 54 sont constituées de métal dur incrusté de particules de diamant, et servent à percer un trou dans un matériau fragile (non représenté) lorsqu'elles sont compressées contre le matériau fragile tout en étant mises en rotation. Le carottier 50 comporte une paire de rainures de fixation 56 et une paire de rainures de support 58 formées de façon adjacente à l'extrémité supérieure 50b. Chacune des rainures de fixation 56 comporte une section étroite en forme de col 56a qui s'étend vers le bas depuis l'extrémité supérieure 50b et une section large en forme de tête 56b formée au niveau d'une extrémité inférieure de la section étroite 56a. La section étroite 56a comporte une largeur plus petite que le diamètre des troisième et cinquième sections d'arbre 34c et 34e de l'arbre à broches mobiles 34 du connecteur 10 mais plus grande que le diamètre des seconde et quatrième sections d'arbre 34b et 34d de celui-ci. Au contraire, la section large 56b a une ampleur sensiblement la même ou légèrement plus grande que le diamètre des troisième et cinquième sections d'arbre 34c et 34e de l'arbre à broches mobiles 34 du connecteur 10 de sorte que la section large 56b est fermement mise en prise avec la troisième ou cinquième section d'arbre 34c et 34e. Là où le carottier 50 est couplé au connecteur 10, la section large 56b reçoit de façon sélective la troisième section d'arbre 34c ou la cinquième section d'arbre 34e de l'arbre à broches mobiles 34 de sorte que le carottier 50 est fermement fixé au connecteur 10. Les rainures de support 58 ont une largeur légèrement plus grande que le diamètre des broches fixes 40 afin de permettre le passage des broches fixes 40 par l'intermédiaire de celles-ci. En conséquence, les rainures de support 58 reçoivent fixement les broches fixes 40 et, ainsi, la rotation du connecteur 10 lorsque la machine de carottage est mise en marche. Les figures 5 et 6 sont des vues de dessous illustrant le fonctionnement de la partie A de la figure 3. La figure 5 indique une position de parcage de l'une des broches mobiles 30 à laquelle aucune force externe n'est appliquée, dans lequel l'arbre 34 est exposé à l'extérieur via la rainure 24 entre les première et seconde sections de corps 12a et 12b du corps 12. Si la tête 32 est compressée (d'une main) le long d'une flèche B depuis cette position, l'ensemble de la broche mobile 30 est déplacé le long de la flèche B afin d'exposer la seconde section d'arbre 34b de l'arbre 34 à l'extérieur par l'intermédiaire de la rainure 24 entre les première et seconde sections de corps 12a et 12b du corps 12 comme représenté à la figure 6. La position représentée en figure 6 correspond à une position compressée. Les figures 7 à 10 sont des vues en coupe illustrant le couplage entre un arbre à broches mobiles du connecteur et une rainure de fixation du carottier. Le couplage entre les broches mobiles 30 du connecteur 10 et les rainures de fixation 56 du carottier seront décrites en faisant référence aux figures 7 à 10 conjointement avec les figures 5 et 6. Tout d'abord, le connecteur 10 est placé de façon adjacente à l'extrémité supérieure 50a du carottier 50, comme représenté sur la figure 7, pour aligner les broches mobiles 30 avec les rainures de fixation 56. A mesure que les broches mobiles du connecteur 10 sont placées comme représentés sur la figure 5, les troisièmes sections 34c des arbres à broches mobiles 34 n'arrivent pas à passer à travers les sections étroites 56a des rainures de fixation 56 et, ainsi, le connecteur 10 n'est pas couplé au carottier 50. Si la tête 32 de la broche mobile 30 du connecteur 10 est compressée dans cette position, la broche mobile 30 est placée dans la position représentée en figure 6 de sorte que la seconde section d'arbre 34b de l'arbre à broches mobiles 34 est alignée sur la section étroite 56a de la rainure de fixation 56. Du fait que la seconde section d'arbre 34b est plus étroite que la largeur de la section étroite 56a de la rainure de fixation 56, la broche mobile 30 passe à travers la section étroite 56a, comme représentée à la figure 8, de sorte que l'ensemble du connecteur 10 est déplacé vers le bas afin d'atteindre la position, comme représentée à la figure 9. Lorsque la main est retirée de la tête 32 de la broche mobile 30 afin de libérer la force appliquée à celle-ci, la broche mobile 30 retourne de cette position à la position représentée à la figure 5 grâce à la force de répulsion du ressort hélicoïdal 36 de sorte que la troisième section d'arbre 34c de l'arbre à broches mobiles 34 est mise en prise avec la section large 56b de la rainure de fixation 56 comme représentée à la figure 10. Il s'ensuit que le connecteur 10 est fermement couplé au carottier 50 de sorte que la rotation appliquée à partir de la machine de carottage (par l'intermédiaire du collecteur de poussières) peut être transférée en sécurité au carottier 50. Conformément à la présente invention comme présentée ci-dessus, les broches mobiles du connecteur peuvent être fermement mises en prise avec les rainures de fixation du carottier afin d'empêcher le carottier d'être détaché du connecteur au cours du fonctionnement de la machine de carottage. En outre, du fait que les broches mobiles sont compressées et déplacées à la main puis ramenées à la position d'origine par le biais des ressorts hélicoïdaux, le connecteur peut être aisément couplé au carottier. Bien que le mode de réalisation préféré de la présente invention a été divulgué aux fins d'illustration, les hommes du métier apprécieront que ces ajouts, modifications et substitutions puissent être faits sans s'écarter de la portée et de l'esprit de l'invention telle que divulguée dans les revendications annexées. REVENDICATIONS 1. Connecteur (10) utilisé avec un carottier (50) comprenant un emmanchement (52) cylindrique creux, une pluralité de pointes de segment (54) attachées à une extrémité avant de l'emmanchement (52) et des rainures de fixation (56) qui s'étendent depuis une extrémité arrière de l'emmanchement (52) vers une extrémité avant de celui-ci, le connecteur (10) comprenant: un corps sensiblement en forme de disque (12) ; une rainure circulaire formée dans la face avant du corps; un trou qui s'étend radialement à travers le corps afin de croiser la rainure circulaire; une broche mobile (30) insérée de façon mobile 15 dans le trou; et des moyens élastiques destinés à compresser la broche mobile (30) de façon radiale vers l'extérieur, caractérisé en ce que la broche mobile (30) est mise en prise de façon sélective avec la rainure de fixation conformément au mouvement de la broche mobile (30) lorsque le connecteur (10) est couplé au carottier (50). 2. Connecteur (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la broche mobile (30) comporte une tête (32) exposée à travers une partie latérale du corps et un arbre (34) qui s'étend depuis la tête (32) de façon radiale vers l'intérieur à travers le corps, l'arbre (34) à broches mobiles ayant une section de diamètre plus grand et une section de diamètre plus petit. 3. Connecteur (10) selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens élastiques comprennent un ressort hélicoïdal (36) disposé à l'intérieur du trou destiné à compresser la tête (32) de façon radiale vers l'extérieur. 4. Connecteur (10) selon la revendication 2, caractérisé en ce que la section de diamètre plus grand de la broche mobile (30) correspond à la rainure de fixation lorsque la broche mobile (30) ne reçoit pas une force externe, et la section de diamètre plus petit de la broche mobile (30) correspond à la rainure de fixation lorsque la broche mobile (30) est compressée vers l'intérieur. 5. Assemblage comprenant un carottier (50) et un 15 connecteur (10) tel que: un carottier (50) comprend un emmanchement (52) cylindrique creux, une pluralité de pointes de segment (54) attachées à une extrémité avant de l'emmanchement (52) et des rainures de fixation (56) qui s'étendent depuis une extrémité arrière de l'emmanchement (52) vers l'extrémité avant de celui-ci; et un connecteur (10) comprend un corps sensiblement en forme de disque (12), une rainure circulaire formée sur une face avant du corps, un trou qui s'étend radialement à travers le corps afin de croiser la rainure circulaire, une broche mobile (30) insérée de façon mobile dans le trou, et des moyens élastiques destinés à compresser la broche mobile (30) de façon radiale vers l'extérieur, caractérisé en ce que la broche mobile (30) est mise en prise de façon sélective avec la rainure de fixation conformément au mouvement de la broche mobile (30) lorsque le connecteur (10) est couplé au carottier {50). 6. Assemblage comprenant un carottier(50) et un connecteur (10) selon la revendication 5, caractérisé en ce que la broche mobile (30) comporte une tête (32) exposée à travers une partie latérale du corps et un arbre (34) qui s'étend depuis la tête (32) de façon radiale vers l'intérieur à travers le corps, l'arbre (34) à broches mobiles ayant une section de diamètre plus grand et une section de diamètre plus petit. 7. Assemblage comprenant un carottier (50) et un connecteur (10) selon la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens élastiques comprennent un ressort hélicoïdal (36) disposé à l'intérieur du trou destiné à compresser la tête (32) de façon radiale vers l'extérieur. 8. Assemblage comprenant un carottier (50) et un connecteur (10) selon la revendication 6, caractérisé en ce que la section de diamètre plus grand de la broche mobile (30) correspond à la rainure de fixation lorsque la broche mobile (30) ne reçoit pas une force externe, et la section de diamètre plus petit de la broche mobile (30) correspond à la rainure de fixation lorsque la broche mobile (30) est compressée vers l'intérieur. 9. Assemblage comprenant un carottier (50) et un connecteur (10) selon la revendication 6, caractérisé en ce que la rainure de fixation comprend une section étroite qui s'étend vers l'intérieur depuis l'extrémité arrière de l'emmanchement (52) et une section large formée au niveau d'une extrémité interne de la section étroite. 10. Assemblage comprenant un carottier (50) et un connecteur (10) selon la revendication 9, caractérisé en ce que la section étroite de la rainure de fixation comporte une largeur plus grande que le diamètre de la section de diamètre plus petit de l'arbre (34) à broches mobiles et plus petit que le diamètre de la section de diamètre plus grand de l'arbre (34) à broches mobiles, et la section large de la rainure de fixation présente une ampleur lui permettant d'être mise en prise avec la section de diamètre plus grand de l'arbre (34) à broches mobiles.