Note: Descriptions are shown in the official language in which they were submitted.
L'invention a pour objet un appareil destiné a
creuser dans le sol des trous géneralement verticaux, sans que
ceci soit strictement obligatoire, en vue de servir par exemple
à l'implantation de poteaux ou ~ la realisation de pieux de
fondation.
Pour creuserplus aisément des trous réguliers
dans le sol on a utilisé des outils tournants qui avaient pour
role de tailler le sol et d'en rassembler les débris pour les
extraire commodément, comme par exemple les tarières ou les
cylindres et les cloches de carottage.
L'appareil de l'invention appartient à cette
; darnière categorie d'engins et comprend un outil de carottage
cylindrique ayant à une extrémite ouvexte un bord d'attaque
capable de s'enfoncer dans le sol en y decoupant une carotte.
~` Le but principal de l'invention est d'apporter
un appareil de cette categorie capable de creuser des trous dans
des sols très divers, soit durs et resistants, soit mous et ~
~ ayant tendance à s'ebouler, sans difficulte pour retirer la : .-
: carotte hors du trou, sans difficulté non plus pour faire sortir
la carotte de l'outil de carottage meme lorsqu'il s'agit d'un
sol ferme et collant.
. On atteint ce but au moyen d'un appareil de
: carottage dans le sol comprenant un outil cylindrique de carot-
.: tage ayant une extrémité superieure calée en translation et en
rotation sur un organe d'entraînement en rotation, avec une
; ouverture centrale de passage d'une tige mobile en sens longitu-
dinal et munie à son e~tremite libre d'un organe de remplissage
-~ et de fermeture de cet outil; selon l'invention l'organe cylin-
drique est un fourreau allongé lnterposé entre un groupe moto-
: 30 -réducteur et l'outil cylindrique, ce fourreau allongé contenant
: un vérin hydraulique tournant avec le fourreau et dont la tige
'
'''' ' 1
~ .
de piston constitue la tige mobile longitudinalement.
Dans un mode de réalisation préféré de l'inven-
tion, le fourreau allongé est constitué, au moins dans sa partie
supérieure, par le cylindre du vérin. L'outil cylindrique est
fermé à son extrémité supérieure par un fond accouplé de façon
fixe au fourreau d'entraînement en rotation, et ayant en son
centre une ouverture de guidage de dimensions appropriées pour
assurer le guidage en sens longitudinal de la tige de piston
du vérin.
De preférence, l'ouverture de guidage et la
tige de piston ont, au moins dans la partie de celle-ci coulis-
sante dans llouverture de guidage prévue dans le fond, un profil
non de révolution tel que le fond entralne en rotation la tige
de pis~on du verin.
Il est avantageux que l'organe de remplissage
et de fermeture de l'outil cylindrique comprenne un moyeu et
plusieurs bras radiaux espacés angulairement sur lesquels sont
articulés des volets disposés entre les bras et pouvant se
soulever en pivotant vers l'intérieur de lloutil cylindrique.
Selon une variante de réalisation, l'organe
de remplissage et de fermeture de l'outil cylindrique comprend
un moyeu et plusieurs bras radiaux, llun au moins de ces bras
étant pourvu dlune spire se développant sur un tour au moins
en direction de llinterieur de l'outil cylindrique.
Pour mieux faire comprendre l'invention et
en faire mieux apprécier les avantages, on donnera maintenant
une description de plusieurs exemples de réalisation. On se
reportera aux dessins annexes dans lesquels :
- la figure 1 est une vue en élevation d'un appareil
conforme à l'invention avec la partie inferieure en demi-
-coupe par un plan passant par llaxe pour montrer l'intérieur
de lloutil de carottage ,
- la figure 2 est une vue partielle de dessus selon la
flèche F de la figure 1 de l'organe à fonction de clapet du
même appareil ,
- la figure 3 est une vue partielle en coupe d'un mode
de realisation montrant l'outil de carottage et une variante
de l'organe à fonction de clapet ,
- la figure 4 est une vue en coupe pa.rtielle analogue à
la figure 3 montrant une autre variante de l'outil de carot-
tage et de l'organe ~ fonction de clapet.
L'appareil de l'invention peut être constitué
avantageusement comme un équipement accessoire d'une machine
existante, de préférence hydraulique, telle qu'une grue mobile,
une pelle hydraulique, une foreuse à bras articulés ou téles- -
copiques, etc.... Pour cette raison, il est prévu ~ son
extrémité supérieure un moyen de fixation 1 en dessous duquel
est attaché le corps d'un moteur hydraulique 2, ou d'un autre
moteur quelconque approprié, suivi a ~ un réducteur de vitesse 3.
~: Cet ensemble moteur-réducteur a pour rôle de faire tourner un
outil de carottage 4 pour tailler une carotte dans le sol comme
. 20 on l'expliquera plus loin.
Il est possible de choisir entre plusieurs
moyens connus pour accoupler l'outil de carottage 4 à l'arbre
de sortie du réducteur de vitesse 3. Il est préférable en
:~ général d'adopter un fourreau 5 s'étendant de l'un à l'autre
et dont la longueur dépend de la profondeur désirée des trous
-- à creuser.
L'outil de carottage 4 est un cylindre ouvert
à sa partie inférieure où il se termine par un bord d'attaque 6
: muni de dents 7 qui sont, de préférence, susceptibles d'être
aisément remplacées après usuré. Le fourreau 5 peut être accouple
par divers moyens ~ l'outil de carottage 4. Par exemple, ce
dernier outil pourrait être réuni par sa paroi latérale c~lin-
drique ~ A directement au fourreau 5 sans que ceci nuise à
l'invention. Il est plus commode pour une raison qui apparaîtra
plus loin de donner a l'outil 4 un fond 8 a l'opposé de son bord
d'attaque 6 et de fixer le fourreau 5 à ce fond au moyen d'une
bride d'assemblage.
Selon l'invention, un organe 9 a fonction de
clapet est disposé ~ l'intérieur de l'outil de carottage avec
une possibilit~ de déplacement en sens longitudinal, à partir
du fond 8 jusqu'en dehors de l'outil 4, au-dela du bord d'at-ta-
que 6. Pour etre ainsi mobile en translation longitudinale,
l'organe 9 à fonction de clapet est monte a l'extremite d'une
tige 10 qui coulisse elle-même à l'interieur de l'outil 4. Quand
il existe un fond 8, la tige 4 le traverse et, ainsi, elle est
guidee dans son mouvement.
La tige 10 peut être manoeuvree par tout moyen
connu et, de preference, elle est la tige de piston d~un verin
hydraulique 11 dispos~ pour s'etendre longitudinalement au-
- -dessus de l'outil de carottage 4. Il est possible naturellement
de loger le verin 11 à l'interieur du fourreau 5 mais il est
préférable, parce que plus avantageux, que le verin 11 joue
lui-meme le role d'une partie du fourreau 5. A cet effet, son
cylindre 12 est pourvu ~ ses deux extremites de brides 13 afin
qulil se monte dans le prolongement du fourreau 5. Ce verin 11
- est du type à double effet, à course simple ou à course teles-
copique, comme on le désire. Quand le vérin 11 est monté comme
on vient de l'expliquer, coaxialement à l'outil de carottage 4,
son cylindre 12 sert ~ assurer l'entraînement en rotation de
cet outil. Pour cette raison, un joint tournant 1~ est interpose
entre le vérin 11 et le réducteur de vitesse 3 afin que l'alimen-
tation en fluide sous pression soit assurée sans difficulte.
Il n'est pas obligatoire, selon l'invention,
que l'organe 9 à fonction de clapet soit entrainé en rotation;
l'invention couvre le mode de réalisation dans lequel cet organe
9 serait uniquement mobile en translation. Cependant il est plus
avantageux, co~me dans le mode de réalisation illustré par la
figure 1, que l'organe 9 tourne en m8me temps que l'outil de
carottage 4. Ceci est obtenu déjà par la rotation du verin ll
mais il est preferable que la tige lO qui traverse le fond 8
ait en section droite un profil qui ne soit pas de revolution,
par exemple, comme on le voit sur la figure 2, un profil
hexagonal, de sorte que le fond 8, ayant une ouverture analogue
pour le passage et le guidage de la tige lO, entraîne celle-ci
en rotation.
L'organe 9 à fonction de clapet est realisable
selon de nombreuses variantes que l'homme de l'art peut adapter
aux particularites du sol à creuser. La fonction essentielle de
l'organe 9 est de laisser penetrer à l'interieur de l'outil de
carottage 4 les fragments et particules du sol pendant l'enfon-
cement de cet outil 4 et d'empecher leur chute involontaire ou
accidentelle pendant que l'on retire l'outil 4 du trou creuse.
Ensuite, en dehors du trou, l'organe 9 laisse tomber ou provo-
que positivement la chute de ces fragments.
L'organe 9 à fonction de clapet peut donc
comprendre, selon une premiere variante de realisation, un
moyeu 15 (figure 2) à partir duquel s'étendent plusieurs bras
radiaux 16 espaces circulairement. Chaque bras 16 est muni dans
l'intervalle entre deux bras d'un volet 17 monte pivotant en 18.
Ce pivotement se fait à partir d'une position transversale
d'obturation en direction de l'interieur de l'outil de carot-
tage 4. Ainsi, pendant le travail de ce dernier, les fragmentsde sol repoussent les volets 17 et entrent dans l'outil de
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carottage 4 mais ne peuvent pas en sortir librement. Le verin 11
permet de comprimer les fragments de sol afin d'assurer un me~l-
leur remplissage de l'outil 4. Sur la figure 2, les volets 17
ne remplissent pas totalement les intervalles entre les bras 16.
La necessite d'une obturation plus ou moins totale de ces
intervalles depend de la nature du sol. Un sol sablonneux peut
exiger une obturation presque complète.
Au lieu d'etre montes pivotants par un de leurs
bords s'etendant radialement, les volets 17 pourraient l'etre
par leur bord circonferentiel 19 proche du moyeu 15. Un montage
à pivots proprement dit n'est pas obligatoire; des lames encas-
trees mais souples pourraient être employees pour le même
resultat. Il est entendu que l'invention couvre toutes les
equivalences possibles à cet egard.
Dans une deuxième variante de realisation de
l'organe 9 à fonction de clapet, illustree par la figure 3, il
existe encore des bras radiaux 16 partant du moyeu 15, mais
les volets sont remplaces par une spire 20 s'etendant helicol-
dalement à partir de chacun des bras 16, vers l'interieur de
l'outil de carottage 4. Chaque spire 20 interesse toute la
longueur en sens radial des bras 16 et elle se developpe sur
une fraction de circonference, par exemple un quart quand il
y a quatre bras.
Bien entendu, l'invention ne limite pas l'im-
portance de la spire 200 Comme le montre la figure 4, elle peut
; se developper sur plusieurs tours et, dans ce cas, à partir d'un
seul des bras 16. Pendant la rotation de l'organe 9 à fonction
de clapet, les fragments de sol peuvent penetrer à l'intérieur
de l'outil de carottage 4; ils y sont même entraînes e~fective-
ment, par un effet de vissage, et ils y sont comprimes, ce qui
assure un bon remplissage de l'outil 4. A l'arrêt de la rotation,
les fragments de sol ne peuvent pas retomber, surtout lorsque la
spire 20 a un pas faible. Pour vider l'outil 4, on peut soit
creer une rotation en sens inverse à l'aide du moteur 3 de sorte
que la spire 20 entraîne les fragments vers le bas, soit pousser
l'organe 9 vers le bas à l'aide du verin 11 au-delà du bord
d'attaque 6 en dehors de l'outil de carottage 4.
Il est evident que l'organe 9 à fonction de
clapet doit être adapté à la nature du sol; la spire 20 de la
figure 4 convient bien pour les sols sablonneux. Quand on a
affaire à un sol plutat argileux et compact, on peut utiliser
l'appareil de l'invention en mettant l'organe 9 dans le fond
de l'outil de carottage 4, comme on peut le voir sur la fig. 1.
Avec un sol collant, la carotte adhère ~ l'intérieur de l'outil
4 sans qu'il soit nécessaire de la retenir. Pour la faire tomber
quand il le faut, on emploie alors l'organe 9 comme un piston
en le poussant à l'aide du vérin 11 vers l'ouverture de l'outil4.
La realisation de l'organe 9 avec des bras
radiaux 16 n'est pas obligatoire, ainsi qu'on l'a déjà dit;
cependant il est avantageux de prévoir ces bras 16 car ils ont
20 chacun une face extérieure, c'est-à-dire tournée vers l'extérieur
de l'outil de carottage 4. Sur cette face extérieure, il est pos-
sible de fixer des dents 21 de pénétration dans le sol. Ainsi,
; quand ce dernier est pierreux ou rocheux ou simplement très
compact, les dents 21 de l'organe 9 le désagregent en tournant
et les débris sont conduits et comprimés par la spire 20 ~
l'intérieur de l'outil de carottage 4 en même temps que ce
dernier s'enfonce dans le sol. Le moyeu 15 se termine de préfé-
rence par une pointe inférieure 22 qui assure le centrage de
l'outil de carottage 4.
