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CA 02360005 2002-12-19
MFM()IRh DESCRIPTIF
TITRI~:: Dispositif d'alimentation de tiges de forage
DOMAINE DE L'INVIN'rION
('ette im~ention est reliée au domaine de la manutention de tiges de forage
minier pour chargement et déchargement angulaire rapide.
1RT AN-I CRIEUR
t'ertains brevets ont particulièrement attiré notre attention: "
('A 13261148; I;eauchesne Yvon, 11 janvier 1994: montre un chargeur d~:
tiges de (~«rage dans lequel un chariot déplace au moyen d'un cylindre un mat
e~ctensihlr disposé perpendiculairement au chariot. L,e mat extensible
c~mprenci un Ze cylindre qui fait avancer la tête et un 3e cylindre qui fait
avancer les mors d'une pince de chargement. La position de la tige est
obtenue par un mouvement rectiligne du cylindre.
t!S 5,183,3fiG; Paech, 2 février 1993: montre un positionnemc°nt
angulaire
IS sans offrir de déplacement en deux dimensions dans un plan.
OQJEC~I~IFS ET AVANTAGES
C'est un objectif général de l'invention de faciliter la manipulation de tiges
de forage et les assembler mécaniquement l'une après l'autre pour faire une
longue tige de forage et d'effectuer l'action ïnverse.
C"est un objectif plus précis d'installer un,peigne sur lequel des tiges sor t
alignées: d'installer un manipulateur productif qui saisit les tiges dans ~e
peigne et qui approvisionne en tiges rtne (doreuse. Fournir un manipulateur
qni
possède une structure extensible qui soit rapide et solide et tout en
possédant
une tête rétractable pour le transport; que le manipulateur comprenne un plan
?5 rcctangul-rire de soutien et que la structure extensible soit orientée en
bia~
par rapport au rectangle de soutien pour fournir une distance minimale par
rapport arr pergne.
I)I~SSIN~
IZrlativenrcnt aux clcssins qui illustrent une réalisation de l'invention
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FICT.In est un diagramme du drsposltif vu en plan, de desslls.
FIÇ~.1 R est un diagramme de Ia FICt.I A vu d'élévation.
IvIG.2 est lln diagramme d'un peigne d'approvisionnement.
FICt.3 est une perspective d'un manipulateur de tiges.
FI(i.4n est une vue du côté gauche avec coupe partielle.
FIG.4F3 est une vue du côté droit.
FI(~.5~1 est une perspective d'une tête pivotante. '
FICT. 513 est une perspective. de la tête penchée.
FI(~.6 est une perspective d'un chariot.
DESCRIP~I~I()N DI: L.'INVEN~TION
Dans la description qui suit et dans les dessins qui l'accompagnent les
chiffres semblables renvoient à des parties identiques dans les diverses
figures.
Dans la IUG.lf1 on voit c.n diagramme un dispositif d'alimentation 20 de
IS tiges de Dorage illustré par la flèche 20 pour alimenter un mât de foreuse
21
placé sur un chassis de foreuse 25. Le chassis de foreuse 25 pré :ente une
forme rectangulaire de long côté 27 et de côté court 29. L.Jn manipulateur 22
est positil)nné sur un chassis supérieur 34 localisé à une extrémité éloignée
du chassis 25. LJn chariot 40 se déplace entre des rails parallèles formant
une
structure -t3 composée de deux longerons longitudinaux 42 et de deux
longerons transversaux 44. Les deux longerons longitudrnaux sont disposés à
un angle de cléflection 23 par rapport au coté a ourt 29 et à un angle aigu 45
complémentaire à l'angle de déflection 23. On voit un mât extensible 36 au
bout drr(luel il y a une tête 38 indiquée par une flèche. Près de la tête 38
il y
a un peine 24 pourvu de doigts de peigne 30 t~ oant des tiges 32.
Dans I<~ FIG.I Ii on voit un mandrin de tête 26 incliné, un mandrin de pied
28,
qui f~on~ partie cte la foreuse elle-même dans ~n positionnement désiré. On
w~it le mot de foreuse 21 et des tiges 32 dont certaines retenues dans les
doigts dc peigne 30.
i , , ~~~o ' ~~.!)~~\tC R~~ieau Rureanl~(li bits FRLvpiarR7i0',I X151)' 7n
Df)('r~_ )I l n
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Uans la l'(Cî.? le peigne 24 montre les doig!s de peigne 30 qui soutiennent
des tiges cle Dorage 32.
Dans la FI(~..s on voit un chariot 40 du malripulateur qui se déplace le long
des deux longerons longitudinaux 42 réunis par les longerons transversaux
_5 4-i. ()n voit une butée de fin de course 46 et une butée de positionnement
48
dent la distance relative dépend du positionf2ement du mat de foreuse 1 t de
l'angle de déflection. Le charic>t 40 supporte un châssis clrr mât '(1 qui ~
son '
tour supporte un mât primaire 52. Au bout de ce mât primaire on voit
dépasser et en plus petit un mât secondaire 54 qui se prolonge à l'intérieur
du
m:rt primaire. dur le chariot on voit un moteur d'avance 56 qui à l'aide d'une
draine 57 déplace le chariot longitudinalement. On voit également un mcateur
d'extension 58 du mat primai~~e. On remarque aussi un rouleau supérieur 62
et «n rouleau inférieur 64 toue situés pour guider le mât primaire 52. Ä 1o
fin
du mât primaire on remarque rrn barbotin mené de rétraction 66 et au c' vbut
l5 un barbotin mené, d'avance 67. On remarque aussi un rouleau intéi leur
arrière 68, pour garder l'espace entre le mat primaire et le mat se~ ondaire,
de
même qu'un rouleau extérieur avant 70. On voit aussi l'emplacement d'un
barbotin moteur menant 59. Vers la tête on remarque un bras pivotant 72 vu à
gauche de même qu'un bras pivotant vu à droite 73 installés de façon rotative
2O aur un pivot d~entreposage 74. è1 I"arrière du bras pivotant 72 on remarque
un
corps pince mobile 76 inséré dans une pince fixe 77 au moyen d'un pivot de
pince 78. lin pivot d~ la tête 79 vient permettre à la tête de basculer, alors
qu'une barrure 80 a pour effet au besoin d'empêcher la tête de basculer. C'est
par un corps de pince fixe 82 que s'exécute l'clpération du pivot de tête 79.
?5 Lin déflecteur pince mobile 84 1~Prmet le gli serrent de tige 32 contre le
déflecteur de pince fixe 86 permettant l'introduction dans un réceptacle. On
voit un cylindre d'inclinaison 98 qui permet ''inclinaison de la tête et un
moteur lyclra~i(ique 99. Dans la FIG.4A on voit (e barbotin moteur menant 59
s'il tourne â droite tire fa chaine d'extension 6(I du mât primaire située
1. ., ~.r~ ;; m.r)O11W-Rnrra~~ Rureanl\(~' entw CRI\lalR-~9\rp5l)R7JO ()()t-
t1= '.i 1 1
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sous le mat primaire 52 et causant l'avance de l'attache d'ajustement de
ch,rîne 122, ce qui avance 1r mât primaire 52, engageant la roue menée
cl'rwancc 67. Comme la chaîne d'avance 1 12 du rnâ t secondaire est prise d'un
bout supér leur à une attache d'ajustement d'avance 1 16 et que cette attache
est fixée arc chassis 50 du mât, au déplacement vers l'avant du mat primaire
la
roue 67 entraine le bout inférieur de la chaire 112, tirant à son four sur le
raccord des chaînes 120 et faisant déplacer te mâr secondaire 54 vers l'avant.
De même quand le harbotin moteur menant 59 e ;t tourné vers la gauche, la
chaire d'extension du mât primaire 60 tire l'attache fixe de chaîne 124 et
recule le mGît primaire 52 qui tire le barbotin ment de rétraction 66 qui tire
à
son tour la chaire de rétraction I1.~ du mât secondaire qui grâce au raccord
des chaînes 120 cause le déplacement du mât secondaire 54 vers l'arrière.
Dans ta Fl(i.413 on voit le chassis du niât 50 qui supporte le mât primaire 52
qui tient cn son intérieur le tnâ t secondaire 54 ayant en son boni un pivot
1S d'entreposage 74. LJn cylindre d'inclinaison 98 est monté au dessus du mât
secondaire 54. (.)n voit une barrure 8U au pied du bras pivotant à droite 73.
On voit aussi une flèche indicatrice 102. On voit le corps de pince fixe 82,
le
moteur hydraulique 99. le rouleau d'emprise 96 et le rouleau de pince fixe 97.
Dans la FIe~.S!~ on remarque la tête du manipulateur 38 avec flèche et avec
ses diverses composantes, dont à sa base le mât secondaire 54 noontë sur un
rouleau extérieur avant 70. Puis dans une cage de rouleau 106 un rouleau
pivotant du pas 95 tournant auteur d'un pivot horizontal 108. Le pivot de la
tête 79 et le pivot vertical 1 10 sont aussi présents. L.e ntême système de
cage
106 avec pivot vertical IIU se retrouve dans la partie du haut autrement on
2s doit changer de rouleau à chaque fois que l'on change de type de tiges.
Dans
la partie du haut on voit aussi un doigt 93 et une attache de doigt 92; on .
oit
aussi te rouleau pivotant du haut 94 qui agit de~ la même façon que le rouleau
95. ()n voit aussi un pivot de pince 78 et une plaque du réceptacle 77, et
tolus
particuli~r~.'ment le réceptacle de tiges $8 montré par une flèche. ('cite
m-, ..y wn~.,ypy RureauRumaui-~fi~r~t~ FRI'.~1ar97W''~~~\~QR-~10 f)(1CW .71
12
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réalisation permet de s'adapter à différentes grosseurs de tiges de forage.
Dans la FIG.SB on voit particulièrement une plaque d'indicateur 100, la
flèche indicatrice 102 face aux graduations 103 et le support de plaque
graduée 104 qui supporte la plaque 100 dans une position qui permet une
lecture facile par l'opérateur.
Dans la FIG.6 on voit surtout les composantes du chariot: le moteur d'avance
56, le moteur d'extension du mât primaire 58, le barbotin de rétraction 66, le
rouleau intérieur arrière 68, le rouleau supérieur 62, le barbotin moteur
menant 59 et les butées de fin de course 46 et de positionnement 48. Cette
réalisation permet à l'opérateur de se placer en position pour bien voir le
mouvement de la tête manipulatrice et d'aller plus vite.
En opération le peigne se lève et peut porter un nombre de tiges qui seront
chargées successivement dans l'axe du perçage. Les dents du peigne sont des
tiges de métal, et leur proximité sert à placer les tiges l'une à la suite de
l'autre.
La tête est couchée pour le transport. Grâce à la barrure 80 que l'on enlève,
le bras pivotant 72,73 se couche sur le mât secondaire 54 en tournant autour
du pivot d'entreposage 74. Une fois enlevée de l'entreposage, la tête 38 se
lève verticalement et on la déplace horizontalement pour aller chercher la
tige appropriée. La tête a une pince main et un doigt 93 qui serre. La tête va
placer une tige à l'intérieur du réceptacle de tige 88. La tête déplace la
tige
pour la positionner à la suite d'une autre tige au bas pour permettre qu'elle
se
visse sur la tige suivante au niveau de la foreuse. L'orientation de la tige
est
à un certain angle. par exemple à 60 degrés, selon l'angle du plan de forage.
J'ai trouvé que l'angle de positionnement 23 doit être de s à 45° parce
que en
se déplacant de gauche à droite ou du mât de foreuse 21 vers le peigne, le
mât extensible 36 se rapproche du peigne 24 à cause d'un déplacement en
diagonale permettant de couvrir deux directions en un seul déplacement. Ceci
est plus vite pour l'opérateur. L'angle aigu 45 complémentaire à l'angle 23
19il2ffl-C ~,WIlDON'SSBureau-Bureaul-,Clizni; FRL,\~9~rR'a0',IASl~8i40 pOC01
4: l,
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devient de 85 à 45 degrés.
De plus le mouvement de gauche à droite du chariot est accéléré grâce à une
draine d'avance 57 attachée au moteur d'avance 56 et à une vitesse de
rotation du moteur hydraulique, selon L'opérateur, pour fournir la foreuse. Et
le mouvement du mât extensible est accéléré parce que le déplacement du mât
primaire entraine le déplacement du mât secondaire.
D'autres réalisations sont possibles et limitées seulement par l'étendue des
revendications qui suivent:
Iv~1=~u_C ~.t4'INDO~I~t~.Bureau-Hureaul~C'lients FRI_\~tarS".10~,1,~5<)1>-Wl
Dl>('n= 3. 14
