FR2532358A1

FR2532358A1 - DRILL GUIDE FOR EXTENSION ROD DRILLING APPARATUS

Info

Publication number: FR2532358A1
Application number: FR8313831A
Authority: FR
Inventors: Jarmo Heinonen; Rauno Rajala; Ossi Paivalainen
Original assignee: Tampella Oy AB
Current assignee: Tampella Oy AB
Priority date: 1982-08-31
Filing date: 1983-08-29
Publication date: 1984-03-02
Also published as: SE8304680L; FI64837C; FI64837B; FI823008A0; DE3331181A1; SE8304680D0; GB8320662D0; GB2125713A; ZA835742B

Abstract

GUIDE POUR TIGE A FORET D'UN APPAREIL DE FORAGE, SE COMPOSANT ESSENTIELLEMENT DE DEUX ELEMENTS DE GUIDAGE 9, 10 SUPPORTES PAR UN BATI 6 FIXE SUR LE BRAS D'AVANCEMENT 3 DE L'APPAREIL, AVEC DES MOYENS DE PIVOTEMENT 16 PERMETTANT DE FAIRE PASSER LES ELEMENTS DE GUIDAGE DE LEUR POSITION DE GUIDAGE DANS UNE POSITION DE DEGAGEMENT POUR LAQUELLE CES ELEMENTS DEFINISSENT UNE FENTE LIBRE 14 QUE PEUT TRAVERSER LE MANCHON D'ACCOUPLEMENT 15 DE LA TIGE A FORET. LES ELEMENTS DE GUIDAGE PIVOTENT AUTOUR D'UN AXE PERPENDICULAIRE A L'AXE DE L'OUVERTURE DE GUIDAGE QU'ILS FORMENT; LES MOYENS DE PIVOTEMENT COMPORTENT UNE TIGE DE COMMANDE SITUEE SUR LE TRAJET DE DEPLACEMENT DU CHARIOT 2 DE LA MACHINE A FORER. LE MOUVEMENT LINEAIRE DE LA TIGE, ASSOCIEE A UN RESSORT, EST TRANSFORME EN UN MOUVEMENT ROTATIF DE L'AXE DE PIVOTEMENT. LES ELEMENTS DE GUIDAGE PASSENT DONC AUTOMATIQUEMENT EN POSITION DE DEGAGEMENT ET EN POSITION DE GUIDAGE LORSQUE LA MACHINE A FORER AVANCE ET RECULE, RESPECTIVEMENT.GUIDE FOR A DRILL ROD OF A DRILLING EQUIPMENT, ESSENTIALLY CONSISTING OF TWO GUIDE ELEMENTS 9, 10 SUPPORTED BY A FRAME 6 FIXED ON THE ADVANCING ARM 3 OF THE APPARATUS, WITH PIVOT MEANS 16 ALLOWING TO MAKE PASS THE GUIDING ELEMENTS FROM THEIR GUIDING POSITION INTO A RELEASE POSITION FOR WHICH THESE ELEMENTS DEFINE A FREE SLOT 14 WHICH CAN CROSS THE COUPLING SLEEVE 15 OF THE DRILL SHAFT. THE GUIDANCE ELEMENTS PIVOT AROUND AN AXIS PERPENDICULAR TO THE AXIS OF THE GUIDANCE OPENING WHICH THEY FORM; THE PIVOTING MEANS INCLUDE A CONTROL ROD LOCATED ON THE TRAVEL OF MOVEMENT OF CARRIAGE 2 OF THE DRILLING MACHINE. THE LINEAR MOVEMENT OF THE ROD, ASSOCIATED WITH A SPRING, IS TRANSFORMED INTO A ROTARY MOVEMENT OF THE PIVOTING AXLE. THE GUIDANCE ELEMENTS THEREFORE PASS AUTOMATICALLY INTO THE RELEASE POSITION AND IN THE GUIDANCE POSITION WHEN THE DRILLING MACHINE FORWARDS AND BACKWARDS, RESPECTIVELY.

Description

L'invention concerne un guide pour la tige d'un appareil à forer à tige deThe invention relates to a guide for the shank of a shank drilling device.

rallonge (tige à foret), comportant: un bâti pouvant être-monté sur un bras d'avancement de l'appareil à forer, deux éléments de guidage situés sur les extrémités d'une tige à foret et supportés par le bâti, ces éléments de guidage formant une ouverture de guidage pour la tige à foret, et des moyens de pivotement en engagement avec les éléments de guidage pour faire pivoter ces éléments par rapport au bâti, à partir d'une position de guidage dans laquelle les éléments forment l'ouverture de guidage, extension (drill rod), comprising: a frame which can be mounted on an advancement arm of the drilling apparatus, two guide elements located on the ends of a drill rod and supported by the frame, these elements guide forming a guide opening for the drill rod, and pivot means in engagement with the guide elements to rotate these elements relative to the frame, from a guide position in which the elements form the guide opening,

et vers une position de dégagement dans laquelle les élé- and towards a release position in which the elements

ments ouvrent l'ouverture de guidage pour le passage d'un manchon d'accouplement de la tige à foret, pour revenir open the guide opening for the passage of a coupling sleeve of the drill rod, to return

ensuite à la position de guidage.then to the guide position.

Dans le brevet finlandais 215 154 et le brevet In the Finnish patent 215,154 and the patent

E.U A 2 734 724, sont décrits des guide-foret qui doi- E.A At 2 734 724, there are described drill guides which must

vent être ouverts séparément lorsque le manchon de rallon- can be opened separately when the extension sleeve

ge de la tige à foret est amené à leur niveau Les guide- age of the drill rod is brought to their level Guide-

foret comportent deux éléments de guidage qui sont sup- drill have two guide elements which are

portés par un bâti et peuvent être déplacés ou entraînés carried by a frame and can be moved or driven

en pivotement, l'un vers l'autre pour prendre une posi- pivoting towards each other to take a position

tion de guidage, et l'un loin de l'autre pour-prendre une position de dégagement, au moyen d'un cylindreà fluide sous pression Les guide-foret sont de structure complexe et exigent un circuit de commande par fluide sous pression onéreux. Dans la demande allemande 29 51 382, est décrit un guide-foret qui peut être ouvert et fermé manuellement, de sorte qu'au cours du forage, il se comporte comme un écran à l'avant du manchon d'accouplement Le guide-foret comporte un arceau en forme de U fixé sur un bâti au moyen d'un axe et une rondelle de blocage L'ouverture guiding tion, and one away from the other to take a release position, by means of a cylinder with pressurized fluid The drill guides are of complex structure and require an expensive fluid pressure control circuit. In German application 29 51 382, a drill guide is described which can be opened and closed manually, so that during drilling, it behaves like a screen at the front of the coupling sleeve. has a U-shaped hoop fixed to a frame by means of a pin and a locking washer The opening

et la fermeture d'un tel système sont difficiles et pren- and closing such a system are difficult and take

nent beaucoup de temps.take a long time.

Dans le brevet E U A 2 727 725, est décrit un guide-foret qui, lorsqu'il est poussé par le manchon d'accouplement, pivote vers l'avant dans la direction du bras d'avancement en dégageant le passage pour le manchon d'accouplement Un guide-foret de ce type exige un espace In the patent EUA 2 727 725, a drill guide is described which, when pushed by the coupling sleeve, pivots forward in the direction of the advancing arm, freeing the passage for the sleeve. coupling A drill guide of this type requires space

relativement important Le guide comporte un bras de gui- relatively large The guide has a guide arm

dage monté pivotant dans un bâti, l'extrémité supérieure en forme de U de ce bras de guidage formant une fente de guidage pour la tige à foret Un bras d'arrêt fermant la fente de guidage est monté pivotant sur une queue de l'extrémité supérieure Lorsque le manchon d'accouplement pousse le bras de guidage vers l'avant, la tige à foret dage pivotally mounted in a frame, the upper U-shaped end of this guide arm forming a guide slot for the drill rod A stop arm closing the guide slot is pivotally mounted on a shank of the end upper When the coupling sleeve pushes the guide arm forward, the drill rod

vient en appui contre le bras d'arrêt et l'amène en posi- comes to rest against the stop arm and brings it into position

tion ouverte, de sorte que la tige à foret est désengagée de la fente de guidage, le guide-foret pivotant hors du passage pour le manchon d'accouplement Le guide-foret est pourvu d'un organe de commande se composant d'un cylindre à fluide sous pression, au moyen duquel le bras de guidage est entraîné en pivotement, d'une position de tion open, so that the drill rod is disengaged from the guide slot, the drill guide pivoting out of the way for the coupling sleeve The drill guide is provided with a control member consisting of a cylinder pressurized fluid, by means of which the guide arm is pivoted from a position of

guidage à une position de dégagement et inversement. guide to a release position and vice versa.

La présente invention a pour objectif un The object of the present invention is to

guide-foret qui ne présente pas les inconvénients mention- drill guide which does not have the disadvantages mentioned-

nés ci-dessus, et qui, lors de l'opération finale de fora- born above, and who, during the final fora-

ge, et afin de permettre d'utiliser au maximum la longueur efficace de la tige à foret,-est automatiquement déplacé ge, and to allow maximum use of the effective length of the drill rod, -is automatically moved

hors du passage du manchon d'accouplement, vers une posi- out of the way of the coupling sleeve, towards a posi-

tion de dégagement, ce guide-foret revenant automatiquement en position de guidage lorsque la machine à forer est déplacée vers l'arrière Cet objectif est atteint dans un guide-foret conforme à l'invention, lequel est caractérisé en ce que: les éléments de guidage sont situés dans la direction de l'axe de l'ouverture de guidage, à distance l'un de l'autre, et ils forment entre eux, de part en part, une fente transversale libre dont la largeur est supérieure à celle du manchon d'accouplement, release, this drill guide automatically returning to the guide position when the drilling machine is moved backwards. This objective is achieved in a drill guide according to the invention, which is characterized in that: the elements of guide are located in the direction of the axis of the guide opening, at a distance from each other, and they form between them, from side to side, a free transverse slot whose width is greater than that of coupling sleeve,

les manchons de guidage peuvent être entral- the guide sleeves can be fully

nés en pivotement autour d'un axe de pivotement perpendicu- laire à l'axe de l'ouverture de guidage, sur un angle qui born by pivoting about a pivot axis perpendicular to the axis of the guide opening, at an angle which

correspond à l'angle que font l'axe de l'ouverture de gui- corresponds to the angle made by the axis of the guide opening

dage et la direction de la fente, et dage and direction of the slot, and

les moyens de pivotement sont montés de ma- the pivoting means are mounted ma-

nière à être situés sur le trajet de déplacement d'un orga- to be located on the travel path of an organ-

ne dont est pourvu l'appareil de forage, et qui est déplacé which is provided with the drilling rig, and which is moved

au cours du forage dans la direction de l'axe de l'ouvertu- during drilling in the direction of the axis of the opening

re de guidage, de sorte que cet organe, lorsqu'il se rappro- re guide, so that this body, when it approaches

che du guide-foret, commande les moyens de pivotement de manière à faire pivoter les éléments de guidage dans la che of the drill guide, controls the pivoting means so as to pivot the guide elements in the

position de dégagement.release position.

Le principe de base de l'invention est de concevoir le guide-foret à la façon d'un carrousel qui, dans une position de rotation, forme une fente de part en part permettant au manchon d'accouplement de passer, de sorte que les éléments de guidage du guide-foret n'ont pas besoin d'être déplacés l'un par rapport à l'autre, mais The basic principle of the invention is to design the drill guide in the manner of a carousel which, in a rotational position, forms a slit right through allowing the coupling sleeve to pass, so that the guide elements of the drill guide do not need to be moved relative to each other, but

ont seulement besoin d'être entraînés d'un bloc en pivote- only need to be driven from a swivel block

ment par rapport au bâti Cela permet de faire appel à des with respect to the frame This allows the use of

moyens de pivotement simples dont l'énergie de fonctionne- simple pivoting means whose operating energy

ment est issue du mouvement d'avance de l'appareil'de fora- ment comes from the advance movement of the drilling rig

ge, si bien que les moyens de pivotement entraînent automa- ge, so that the pivot means automatically

tiquement les éléments de guidage hors de la position de guidage, dans la position de dégagement, lorsque le manchon d'accouplement se rapproche de ces éléments, et, de même, ramènent automatiquement les éléments de guidage dans la position de guidage lorsque-le manchon-d'accouplement est éloigné du guide-foret Il n'est donc pas nécessaire de disposer de moyens de pivotement distincts commandés par un tick the guide elements out of the guide position, in the release position, when the coupling sleeve approaches these elements, and, likewise, automatically return the guide elements in the guide position when the sleeve -doupling is distant from the drill guide It is therefore not necessary to have separate pivoting means controlled by a

fluide sous pression.fluid under pressure.

La suite de la description se réfère aux dessins The rest of the description refers to the drawings.

annexés qui représentent: -attached which represent: -

figures 1 et 2, des vues latérales d'un appa- Figures 1 and 2, side views of an apparatus

reil de forage avec guide-foret conforme à l'invention, mettant en évidence le principe de fonctionnement du guide drill bit with drill guide according to the invention, showing the operating principle of the guide

en position de guidage et en position de dégagement, res- in the guiding position and in the disengaging position,

pectivement. figures 3 et 4,-des vues de dessus, à plus grande échelle, des guide-foret dans les positions des figures 1 et 2, figures 5 et 6, le guide-foret vu dans la direction du forage et de dessus, respectivement, lorsqu'il se trouve en position de guidage, figures 7 et 8, le guideforet vu dans la direction du forage et de dessus, respectivement, lorsqu'il se trouve dans la position de dégagement, figures 9 et 10, des coupes d'une variante pectively. FIGS. 3 and 4, views from above, on a larger scale, of the drill guides in the positions of FIGS. 1 and 2, FIGS. 5 and 6, the drill guide seen in the direction of drilling and from above, respectively, when in the guide position, Figures 7 and 8, the drill guide viewed in the direction of drilling and from above, respectively, when in the release position, Figures 9 and 10, sections of a variant

des moyens de commande du guide.guide control means.

L'appareil de forage représenté figures 1 et 2 comporte une machine à forer 1 supportée par un chariot 2 pouvant être déplacé au moyen d'un mécanisme d'avance (non The drilling rig shown in Figures 1 and 2 includes a drilling machine 1 supported by a carriage 2 which can be moved by means of a feed mechanism (not

-20 représenté) le long d'un bras d'avancement 3 Un guide- -20 shown) along a feed arm 3 A guide-

foret fixe 5 conforme à l'invention est monté à l'extrémité avant du bras d'avancement, soit à l'extrémité en regard d'une roche 4 Entre le guideforet et la machine à forer, est monté un guide intermédiaire 5 ' qui est indentique au guide-foret situé à l'extrémité avant, sauf que ce guide fixed drill 5 according to the invention is mounted at the front end of the advancing arm, or at the opposite end of a rock 4 Between the drill guide and the drilling machine, is mounted an intermediate guide 5 'which is identical to the drill guide located at the front end, except that this guide

intermédiaire peut être déplacé le long du bras d'avancement. intermediate can be moved along the advancement arm.

Le guide-foret 5 se compose d'un bâti 6 destiné a être fixé au bras d'avancement Sur ce bâti, est montée pivotante, au moyen d'un axe de pivotement 7, une plaque de support 8 qui supporte deux éléments de guidage 9, 10, en forme de plaque et placés verticalement Les éléments de guidage sont situés sur les faces opposées de la tige à foret et forment des gorges de guidage semi-circulaires orientées dans des sens opposés, constituant ensemble un trou de guidage fermé 12 lorsque les éléments de guidage sont vus dans la direction de l'axe commun A des gorges, ainsi qu'on peut le voir figure 5 Le diamètre Ho du trou de guidage est légèrement plus grand que le diamètre Hp de la tige à foret 13, figure 3 Il n'est bien sûr pas nécessaire que les éléments de guidage forment un trou fermé, et on peut remplacer le trou par une fente dont la partie supérieure est pourvue de projections intérieures The drill guide 5 consists of a frame 6 intended to be fixed to the advancement arm. On this frame, is pivotally mounted, by means of a pivot axis 7, a support plate 8 which supports two guide elements. 9, 10, plate-shaped and placed vertically The guide elements are located on the opposite faces of the drill rod and form semi-circular guide grooves oriented in opposite directions, together constituting a closed guide hole 12 when the guide elements are seen in the direction of the common axis A of the grooves, as can be seen in FIG. 5 The diameter Ho of the guide hole is slightly larger than the diameter Hp of the drill rod 13, FIG. 3 It is of course not necessary for the guide elements to form a closed hole, and the hole can be replaced by a slot, the upper part of which is provided with internal projections.

maintenant en place la tige à foret. holding the drill rod in place.

Les éléments de guidage sont situés, dans la di- The guide elements are located in the di-

rection de l'axe A du-trou de guidage, à une telle distance l'un de l'autre qu'une fente libre 14 est formée de part en part entre les éléments, avec une largeur L quelque peu plus grande que le diamètre Hi du manchon d'accouplement de la tige à foret, figure 4 Le guide-foret peut donc être entraîné en pivotement sur un angle a entre l'axe A rection of the axis A of the guide hole, at such a distance from each other that a free slot 14 is formed right through between the elements, with a width L somewhat greater than the diameter Hi of the coupling sleeve of the drill rod, figure 4 The drill guide can therefore be pivoted on an angle a between the axis A

du trou de guidage et la direction B de la fente. of the guide hole and direction B of the slot.

Le guide-foret est pourvu de moyens de commande 16 comportant une tige de commande 17 qui est montée de The drill guide is provided with control means 16 comprising a control rod 17 which is mounted

manière à coulisser axialement dans un alésage du bâti 6. so as to slide axially in a bore of the frame 6.

La tige de commande comporte une denture 18 en engagement avec une denture 19 de l'axe de pivotement 7 un ressort monté dans le bâti tend à repousser la tige de commande vers l'extérieur, soit à maintenir le support 8 dans la The control rod has a toothing 18 in engagement with a toothing 19 of the pivot axis 7 a spring mounted in the frame tends to push the control rod outwards, ie to keep the support 8 in the

position de guidage représentée figure 6 La tige de com- guide position shown in figure 6

mande est montée dans le bâti parallèlement à l'axe de mande is mounted in the frame parallel to the axis of

la tige à foret 13.the drill rod 13.

Le guide-foret est monté sur le bras d'avancement 3 de telle sorte que l'axe A-du trou de guidage 12 formé par les éléments de guidage est concentrique avec la tige à foret 13 lorsque les éléments de guidage sont dans la position de guidage représentée figures 3, 5 et 6, la tige de commande 17 étant donc en projection Dans la position de guidage, les éléments de guidage entourent la tige à foret et la guident au cours du forage A mesure que le forage se poursuit et que la machine à foret se rapproche du guide-foret, le chariot vient en pression contre la tige de commande 17 du guide-foret, ou, comme représenté figure 2, d'abord contre le guide intermédiaire 5 ', puis, par le truchement de ce guide, contre la tige de commande du guide-foret 5 La tige est donc repoussée dans le bâti du guide-foret, et les dentures entraînent la rotation du support 8 sur 900, autour de l'axe de pivotement 7, vers la position de dégagement représentée figures 4, 7 et 8; The drill guide is mounted on the advancement arm 3 so that the axis A-of the guide hole 12 formed by the guide elements is concentric with the drill rod 13 when the guide elements are in the position guide shown in Figures 3, 5 and 6, the control rod 17 therefore being in projection In the guide position, the guide elements surround the drill rod and guide it during drilling As drilling continues and as the drill machine approaches the drill guide, the carriage presses against the control rod 17 of the drill guide, or, as shown in FIG. 2, first against the intermediate guide 5 ', then, through the this guide, against the control rod of the drill guide 5 The rod is therefore pushed back into the frame of the drill guide, and the teeth cause the rotation of the support 8 to 900, around the pivot axis 7, towards the position relief shown in Figures 4, 7 and 8;

dans cette position, le manchon d'accouplement peut tra- in this position, the coupling sleeve can

verser la fente 14, entre les éléments de guidage, de sorte que le forage peut se poursuivre aussi loin qu'il pour the slot 14 between the guide elements so that drilling can continue as far as it

est possible, en dépit de la présence d'un guide-foret. is possible, despite the presence of a drill guide.

Lorsque la machine à foret et le manchon d'accouplement sont ramenés vers l'arrière le long du bras d'avancement, le ressort repousse la tige de commande vers l'extérieur, When the drill machine and the coupling sleeve are brought back along the advancement arm, the spring pushes the control rod outwards,

ce qui ramène les éléments de guidage en position de gui- which brings the guide elements back to the guide position.

dage Le mécanisme est le même pour le guide intermé- The mechanism is the same for the intermediate guide.

diaire 5 '.diary 5 '.

On remarquera que le guide-foret s'ouvre automa- Note that the drill guide opens automatically.

tiquement lorsque le manchon de couplage arrive au niveau when the coupling sleeve reaches the level

du guide-foret, et qu'il revient automatiquement en posi- of the drill guide, and that it automatically returns to

tion de guidage lorsque la machine à forer est déplacée vers l'arrière Le mouvement d'avance de la machine à guiding position when the drilling machine is moved backwards The advance movement of the drilling machine

forer est utilisé pour ouvrir le guide-foret, la ferme- drill is used to open the drill guide, the

ture étant assurée par un ressort. ture being ensured by a spring.

On a représenté une variante des moyens de com- A variant of the means of communication has been shown.

mande figures 9 et 10 Dans cette variante, les dentures 18 et 19 sont remplacées par une came pivotante 21 fixée sur l'axe de pivotement 7 et par une encoche 22 formée dans la tige de commande 17, la came se situant dans Figure 9 and 10 In this variant, the teeth 18 and 19 are replaced by a pivoting cam 21 fixed on the pivot axis 7 and by a notch 22 formed in the control rod 17, the cam being located in

cette encoche.this notch.

Il est entendu que la description qui précède a It is understood that the foregoing description has

été faite à titre d'exemple non limitatif et que des va- was made by way of nonlimiting example and that values

riantes peuvent être envisagées sans, pour cela, sortir laughing can be envisaged without, for that, going out

du cadre de l'invention et des revendications annexées. of the scope of the invention and the appended claims.

-7-7

Claims

1 drill guide (5, 5 '? For drilling device with extension rod, comprising a frame (6) which can be mounted on a advancement arm (3) of the drilling device, two guide elements (9 , 10) located on

the opposite faces of the drill rod and supported by.

the frame, these guide elements together forming a guide opening (12) for supporting the drill rod (13), and pivoting means (16) in engagement with the guide elements, for pivoting these

elements relative to the frame, from a guide position

dage in which the guide elements form the

guide groove, towards a release position in which the guide elements open the opening of

guide to allow the passage of a coupling sleeve

attachment (15) of the drill rod, then to bring the

appears in the guide position, characterized in that: the guide elements (9, 10) are located, in the direction of the axis (A) of the guide opening, at a distance from each other, forming between them a free transverse slot, right through, (14) whose width

(L) is greater than the width (Hj) of the coupling sleeve

base (15), the guide elements can pivot about a pivot axis (7) perpendicular to the axis of the guide opening, at an angle (a) corresponding to the angle between the axis (A ) of the guide opening and the direction (B) of the slot, and the pivoting means (16) are mounted so as to be located on the path of movement of a member (2) which is provided with the apparatus which is moved during drilling in the direction of the axis (A) of the guide opening (12), so that this member (2), when it approaches the guide guide, controls the pivot means (16) and drives the elements of

pivoting guide (9, 10) towards the disengaged position

gement. 2 drill guide according to claim 1, characterized in that the guide elements (9, 10) are

fixed on a support (8) which is mounted so that

see turn on the frame (6), by means of a pivot axis

tement (7) located in the middle of the guide elements.

3 drill guide according to one of claims 1

and 2, characterized in that the pivoting means (16) are mounted on the frame (6) and are provided with a rod

control (17) projecting from the frame and

parallel to the axis of the drill rod.

4 drill guide according to one of claims 2

and 3, characterized in that the control rod (17) is

in engagement with the pivot axis (7) via

diary of coupling means (18,19; 21,22) which trans-

form the axial displacement of the control rod in one

rotary movement of the pivot axis.

Drill guide according to claim 4, charac-

characterized in that the coupling means are constituted

killed by a rack and pinion mechanism (18, 19).

6 drill guide according to claim 4, charac-

characterized in that the coupling means are constituted

by a pivoting lever-notch mechanism (21, 22).

7 drill guide according to claim 3, charac-

terized in that the control rod (17) is located on the path of movement of a carriage (2) of the machine

to drill (1).