Brevet FR2262581A1 — publié le 19750926

La présente invention est relative à un procédé de découpage linéaire de roches et autres matériaux relativement durs tels qu'on en rencontre dans les carrières, galeries souterraines, mines, le dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé lames de scies ou channes comportant des outils rotatifs. On sait que les lames de scies et les channes des haveuses actuellement connues et utilisées pour le découpage des roches sont munies d'outils de coupe que l'on peut assimiler à ceux utilisés pour l'usinage des matériaux élastiques comme les métaux, bois , matériaux synthétiques etc, Avec ce type d'outil le découpage des roches est réalisé en quelque sorte par le glissement des outils sous une certaine pression mais on constate que la géométrie du tranchant des outils devient rapidement desavantageuse du fait que leurs dépouilles s'usent plus vite que l'avant des dents et il est nécessaire d'augmenter continuellement la pression exercée sur les outils, jusqu'au moment où le processus de découpage n'est plus possible du fait que la pression qu'il est nécessaire d'exercer sur la chaine ou lame de scie dépasse la capacité de la machine elle-même. Dans la présente invention, on élimine ces inconvénients en procédant au déroulement sous une certaine pression d'un certain nombre d'outils , de manière à obtenir une ligne de poinçonnage du matériau à découper et réalise l'effritement de ce matériau selon cette ligne et former ainsi une saignée Du fait même du déroulement des outils , on diminue considérablement l'usure des tranchants des outils qui peuvent travailler très longtemps sous une même pression ; afin d' aviver les bords latéraux de la saignée, on prévoit néanmoins de garnir les chaines ou lames de scie d'outils du type déjà connu ; ces outils n'étant toutefois pas destinés à former le fond de la saignée mais les bords latéraux de celle-ci, leur usure est beaucoup plus faible et la pression nécessaire à exercer également relativement beaucoup moins importante que dans les machines (haveuses ) de type connu. D'autres particularités, avantages et caractéristiques de la présente invention ressortiront de la description qui va suivre et qui est donnée à titre d'exemple non limitatif en se référant à des dessins annexés qui représentent schématiquement A la figure 1 une vue partielle en plan d'une lame de scie munie d'outils conformes à l'invention A la figure Z : une vue partielle en élévation de la lame de scie montrée à la ligure 1. A la figure 3 une vue partielle en coupe selon la ligne A/A de la lame de scie représentée à la figure 2. A la figure 4 : une vue partielle en plan d'une channe d'une haveuse munie d'outils conformes à l'invention. A la figure 5 : une vue partielle en elévation de la chaine montrée à la figure 4. A la figure 6 une vue légèrement de profil d'une réalisation possible d'un outil de découpage selon l'invention. A la figure 7 . une vue en plan partiel d'une disposition possible d'une série d'outils. En se référant aux figures 1, 2 , 3 dans lesquelles on présente une disposition avantageuse selon l'invention,des outils 1 de forme rotative comportant des tourillons 2 et 3 sont montés dans des paliers 4 et 5 du corps 6 d'une lame de scie et y sont maintenus par des brides de fixation 7 fixées sur le corps 6 d'une lame de scie par des vis 8 et 9. La surface active cylindrique des outils 1 comporte des éléments d'attaque en forme d'arrête 10. Ainsi qu'on peut le voir dans ces figures , les outils 1 ont été montés inclinés dans le corps 6 de la lame de scie, ce qui est possible avec deux tourillons symétriques 2 et 3 En se référant aux figures 4 et 5 dans lesquelles on présente une disposition avantageuse selon l'invention, des outils de forme rotative de deux types respectivement 11 et 12 équpent une channe à deux types de maillons, femelles 13 composés d'une paire de plaques 14, 15 portant les paliers 16, 17, des tourillons 18, 19 d 'un outil 11 d'un type, mâles 20 formés d'une seule plaque 21 dans le palier 22 duquel est montée sur un axe commun 23 une paire d'outils 12 d'un autre type. La surface active cylindrique des outils 1 1 comme des outils 12 est munie d'éléments d'attaque en forme d'arête 24. A la figure 6, on a représenté un outil de forme rotative non plus muni d'éléments d'attaque en forme d'arête tranchante mais garni de pointes saillantes 25, pointes serties ou imprégnées dans le corps même 26 de l'outil. Bien entendu l'on peut varier la combinaison d'outils de types différents 11, 12 (figures 4, 5) et la prévoir pour une lame de scie et inversement prévoir pour une chaine la disposition inclinée des outils du type I (figures 1, 2, 3 ) De même, la disposition des aretes tranchantes 10 (figures 1, 2, 3) ou 24 (figures 4, 5) saillantes de la surface active cylindrique des outils peut varier et l'on pourrait par exemple présenter une ligne d'outil tel que montre à la figure 7. La largeur totale des surfaces actives cylindriques des outils d'une lame de scie ou d'une chaîne sera bien sûr, égale à la largeur de la saignée mais de préférence même plus grande de manière qu'il y ait un recoupement dans le travail des éléments d'attaque , bien entendu la largeur de la surface active de chaque outil étant toutefois au plus égale à la largeur de la saignée et de préférence même inférieure, Pour aviver, les parois latérales de la saignée, on prévoit éventuellement de monter dans les lames de scie ou les chaînes , un ou plusieurs outils classique à glissement (non représenté) qui ne doit d'ailleurs pas nécessairement atteindre le fond de la saignée. La dimension même des outils , le nombre d'éléments d'attaque( arêtes tranchantes ou pointes saillantes) peut également varier ils seront générale ment déterminés par la plus ou moins grande résistance au poinçonnage du matériau à découper comme des possibilités de pression susceptible d'être exercée sur les outils, On peut prévoir que 1 ' outil de découpage et les éléments d'attaque dont il est garni forment une seule pièce ou encore que ces éléments d'attaque sont sertis ou imprégnés dans la surface active cylindrique de l'outil . Au moins les éléments d'attaque seront en un matériau dur résistant à l'abrasion et choisis en rapport avec les propriétés physicomécaniques et abrasives du matériau à découper. Ûn prévoit notamment les carbures en général, en particulier le carbure de tungstène, les nitrures, les borures, les diamants naturels ou artificiels les concrétions diamantées. Dans le cas où les éléments d'attaques sont sertis ou imprégnés dans le corps de l'outil, on prévoit de réaliser ce corps en matériau à usinage facile. Si diverses variantes sont donc prévues dans la présente invention dans le positionnement des outils, les uns par rapport aux autres comme dans le montage des outils sur un axe perpendiculaire ou incliné par rapport au plan ie de découpage on prévoit également que la générairice/la surface extérieure de travail du corps lui-rr.ême de l'outil soit droite ou courbe, la c r ;tf pouvant entre le tait mC 'n,e des lé mentis d'attaque saillants. On conçoit aisément qutavec un dispositif de découpage linéaire tel que lame de scie ou chaîne et muni d'outils rotatifs tels que décritsci-dessus, on arrive à obtenir un poinçonnage du matériau dur à découper c'est-à-dire un procédé d'enlèvement, de matière de ce matériau dur mais de caract('ris - tique fragile, consistant essentiellement à exercer sur une partie de la surface du matériau d'une relativement faible dimension (dans au moins une direction puisque l'on travaille selon une ligne) une pression telle que la matière s' effrite, substantiellement perpendiculairement à la surface à entamer sous la dite partie de la surface du matériau et autour de celle-ci. REVENDICATIONS 1. Procédé de découpage linéaire de roches et autres materiaux relativement durs tels que l'on en rencontre dans les carrières et aux galeries souterraines ou mines, caractérisé en ce que l'on déroule sous une certaine pression un certain nombre d'outils de manière à poinçonner une ligne plus ou moins large dans le matériau à découper et à obtenir l'effritement de celui-ci selon cette ligne et former une saignée. 2. Procédé de découpage linéaire selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on poinçonne selon différents angles d'attaque une ligne dans le matériau. 3. Procédé de découpage linéaire selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'on fait se recouper au moins partiellement les différents angles d'attaque. 4. Procédé de découpage linéaire selon l'une quelconque des revendications 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que outre le déroulement d'outils, on procède egalement au glissement d'un ou plusieurs outils dans la ligne constituée de manière à aviver les bords latéraux de la saignée. 5. Dispositif de découpage linéaire pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un certain nombre d'outils rotatifsbuC une forme ronde d'une roue montée librement en son centre sur un axe perpendiculaire ou incliné par rapport au plan de découpa ge , la surface extérieure de travail droite ou courbe en contact avec le matériau, étant garnie d'un certain nombre d'éléments d'attaque du matériau en forme d'arêtes proéminentes et/ou pointes saillantes. 6. Dispositif de découpage linéaire selon la revendication 5, caractérisé en ce que le corps des outils rotatifs comme les éléments d'attaque forme une seule pièce en un matériau dur résistant à l'abrasion. 7. Dispositif de découpage linéaire selon la revendication 6,caractérisé en ce que les éléments d'attaque des outils rotatifs sont en matériau dur résistant à l'abrasion sont sertis ou imprégnés dans la face extérieure de travail du corps des outils qui sont en un matériau différent facile à usiner. 8. Dispositif de découpage linéaire selon l'une quelconque des revendications 4 ou 5 caractérisé en ce que le matériau dur est constitué essentiellement de carbure, en particulier de carbure de tungstène, de nitrure, de borure, de diamant naturel ou de diament artificiel 9. Dispositif de découpage linéaire selon i' une quelconque des revendications 5, 6, 7,cil8 caractérisé en ce que les outils rotatifs sont alignés sur au moins deux lignes parallèles et disposés de manière à poinçonnerai moins une fois toute la largeur de la saignée. 10. Dispositif de découpage linéaire selon la revendication 9, caractérisé en ce que deux ou plusieurs outils sont placés sur un même axe de rotation commun. 11. Dispositif de découpage linéaire selon l'une quelconque des revendications 5, 6, 7, 8, ou 9 , caractérisé en ce que les outils rotatifs comportent latéralement en leur centre des tourillons qui sont montés dans des paliers ou paire de plaquesdu corps du dispositif 12. Dispositif de découpage linéaire selon la revendication 10, caracterisé en ce que les outils rotatifs fixés sur un axe commun de rotation sont montés sur le palier d'une seule plaque du corps de l'outil 1 3. Dispositif de découpage linéaire selon l'une quelconque des revendications 5, 6, 7, 8, 9, 10, 1 1 ou 12 , caractérisé en ce que un ou plusieurs outils à glissement connu en soi sont repris dans l'alignement des outils rotatifs afin de nettoyer les bords de la saignée.