Brevet FR2295217A1 — publié le 19760716

La présente invention concerne un système de support articulé pour un outil, par exemple un marteau-perforateur utilisé pour attaquer le rocher, etc.00 au front de taille d'une galerie de mine ou d'un tunnel, ou un godet de chargement servant à enlever le rocher ou minerai abattu. Le système de-supporiselon l'invention comprend un support proprement dit, une tourelle montée pivotante sur ledit support, des moyens pour faire tourner la tourelle relativement au support, un système de tiges articulées entre une partie de la tourelle et une partie d'un bras, au moins un vérin, articulé à une autre partie de la tourelle et à une autre partie du bras, des moyens pour faire pivoter le système de tiges sur ses points d'articulation sur la tourelle, le bras comprenant une partie arrière ayant elle-même une partie apte à effectuer un mouvement de rotation sur l'axe longitudinal du bras, des moyens pour provoquer cette rotation, et une partie avant, fixée à ladite partie rotative par une de ses extrémités et articulée par son autre extrémité à un outil ou un porte-outil, un vérin étant articulé, par une de ses extrémités, sur la partie &commat;rant du bras, tandis que son autre extrémité agit sur l'outil ou le porte-outil. De préférence, le système de tiges articulées comprend deucg bielles espacées l'une de l'autre et articulées sur des cotés opposés de la tourelle et sur des cités opposés du bras, tandis que le mouvement de rotation de la tourelle lui est communiqué par au moins un vérin articulé, d'le part, sur elle et, d'autre part, sur le support proprement ait. Il est prévu de préférence pour cette rotation deux vérins, articulés sur des c8tés opposés de la tourelle. Il est également préférable que la tourelle soit reliée au bras par deux vérins, articulés d'une part sur des cotés opposés de la tourelle et, d'autre part, sur des cotés opposés du bras. les moyens pour faire pivoter le système de tiges articulées sont constitués de préférence par un vérin. Ce vérin peut être monté avantageusement sur la tourelle. lies moyens pour faire tourner la partie rotative de la partie arrière du bras peuvent être constitués par un moteur hydraulique ou un système pignoncrémaillère actionné par un vérin. S'il s'agit d'un moteur hydraulique, il peut être monté coaxialement à la partie rotative du bras. Que le système moteur soit un moteur hydraulique ou un système pignon-crémaillère, il est placé à l'extrémité de la partie arrière qui est éloignée de l'outil. Un palier pour la partie ro tative est porté avantageusement à chaque extrémité de la partie arrière du bras, c'est-à-dire près du système moteur et près de l'extrémité arrière de la partie avant.La partie arrière du bras peut donc être un élément chaudronné de section circulaire,tandis que la partie avant est un élément chaudronné de section rectan glaire L'articulation de l'outil sur la partie avant du bras et l'articulation du vérin, d'une part sur l'outil et, de l'autre, sur ladite partie avant permettent à l'outil de prendre une position angulaire réglable par rapport à l'axe longitudinal du bras, l'angle formé par l'outil avec ledit axe pouvant atteindre 900. La possibilité de régler les vérins qui s'étendent entre la tourelle et le bras permettent à ce dernier de se déplacer parallèlement au support proprement dit (lorsqu'ils forment un parallélogramme articulé) lors du pivotement des tiges articulées.On peut aussi, par un réglage approprié de ces vérins, modifier la position du bras et,par conséquent, de l'outil dans un plan vertical ( ou dans d'autres plans, suivant la position angulaire du bras), et cette possibilité, jointe à celle d'une rotation, confère à l'outil une grande manoeuvrabilité et,lorsque l'outil est un marteau-perforateur, par exemple, on peut alors abattre avec une relative facilité la roche ou le minerai dans les angles d'une galerie de mine ou d'un tunnel,là où le travail est généralement le plus malaisé. De même, lorsque l'outil est un marteau-perforateur,un réglage de la position du vérin reliant la tourelle au bras pour créer un parallélisme entre ledit vérin et les tiges articulées a pour effet de créer un parallélogramme articulé qui permet d'éloigner ou de rapprocher les dites tiges du front de taille sans modifier l'angle que fait l'outil avec ce dernier. Un système de support selon l'invention destiné uniquement à un marteauperforateur peut aussi être muni, en avant de la partie rotative du bras, d'un autre vérin agissant sur l'outil pour régler la position de celui-ci relativement au bras. Lorsque l'outil est un godet de chargement, le système de support selon l'invention est muni d'une possibilité de déversement vers l'avant ou de déversement latéral. Il va de soi que lorsque la limite de la course du système de support articulé est atteinte, il faut avancer ledit système. Le support proprement dit ou affût peut à son tour être monté sur une semelle apte à reposer sur le mur d'une galerie ou le plancher d'un tunnel et à être déplacée relativement au mur ou plancher. Le support proprement dit peut donc hêtre à avancement automatique. La semelle peut comporter des moyens pour faire avancer le support proprement dit, par exemple une paire de bielles articulées sur la semelle et sur le support, sur lesquelles agissent des vérins; le pivotement des bielles, tout en modifiant légèrement la hauteur du support, permet à l'opérateur de donner à l'outil une position principale de DaSet un réglage plus précis de la position étant toujours possible et aisément réalisé en cours de travail, grâce à la diversité des mouvements permis par le système de support articulé selon l'invention. La semelle d'un support de marteau-perforateur peut comporter une trémie pour recueillir la roche ou le minerai détaché du front de taille de la galerie ou du tunnel par le marteau-perforateur.Tout type de marteau-perforateur peut être monté sur le système de support articulé selon l'invention. De toute façon, l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé, représentant, à titre d'exemples non limitatifs, plusieurs formes d'exécution de ce système de support Fig.1 est une vue de côté, en élévation, d'une première forme d'exécution d'un système de support articulé selon l'invention, l'outil supporté étant un marteau-perforateur; Fig.2 est une vue en plan de la forme d'exécution de figure 1; Fig.3 est une vue de coté, en élévation, d'une deuxième forme d'exécution du système de support articulé selon l'invention, également destiné à un marteau-perforateur; Fig.4 est une vue en plan de la forme d'exécution de figure 3; Fig.5 est une vue de coté, en élévation, d'une troisième forme d'exécution du système de support articulé selon l'invention, l'outil supporté étant un godet de chargement; ; Fig.6 est une vue en plan de la forme d'exécution de figure 5. Dans toutes les figures, les mêmes références désignent les pièces et éléments identiques. Dans la forme d'exécution représentée aux figures 1 et 2, le système de support articulé selon l'invention comprend un support proprement dit ou affût 1, sur lequel pivote une tourelle 2 montée sur un axe 3, grâce à une paire de vérins 4 agissant sur des bras 5, qui s'étendent latéralement de la tourelle.Celleci est reliée à un bras 10 par un système de tiges articulées, constitué tout d'abord par une première paire de bielles 6, articulées, d'une part, à un axe 7, de chaque coté de la tourelle 2 et, d'autre part, en 8 à une partie arrière 9 du bras 10, et par une paire de vérins 11, espacés l'un de l'autre,articulés à un axe 12 solidaire de la tourelle et, en 13, à la partie arrière 9 du bras.Le système de tiges articulées 6, Il pivote sur les axes 7 et 12 sous l'action de vérins à double effet 14, articulés en 15 sur la tourelle 2 et en 16 sur les bielles 6. La partie arrière 9 du bras a une partie 18 apte à tourner sur l'axe longitudinal 17 du bras, le mouvement de rotation lui étant communiqué par un moteur hydraulique 19 monté coaxialement à la partie arrière 9 et à l'extrémité de celle-ci qui est éloignée d'une partie avant 20 du bras, portée par la partie rotative 18. A l'extrémité de la partie avant 20 qui est éloignée de la partie arrière 9 est articulé un porte-outil 21 portant un outil du type marteau-perforateur 22. Le porte-outil 21 pivote sur un axe 23 solidaire du bras 10 sous l'action d'un vérin à double effet 24 articulé respectivement en 25 et en 26 sur le porte-outil 21 et sur la partie avant 20 du bras.Le porte-outil 21 comprend une partie fixe 21A et une partie coulissante 213, qui se déplace relativement à la première sous l'action d'un vérin à double effet 24A ,pour compléter les possibilités de ré- glage de la position de l'outil 22. Bien qu'ils ne soient pas montrés en détail, des paliers sont prévus pour la rotation de la partie 18 dans la partie arrière 9, à chaque extrémité de cette dernière, qui est de préférence un élément chaudronné de section circulaire, tandis que la partie avant 20 est un élément chaudronné de section rectangulaire. L'affût 1 est monté à son tour sur une semelle 27, qui comporte des moyens pour déplacer l'affût relativement à elle afin de rapprocher ou d'éloigner l'outil du front de taille.Ces moyens comprennent une paire de bielles 28 espacées l'une de l'autre, articulées respectivement en 29 et en 30 à la semelle 27 et à l'affût 1, et pivotant sous l'action d'une paire de vérins à double effet 31, articulés respectivement en 32 et en 33 à la semelle 27 et aux bielles 28. Le pivotement des bielles 28 provoque évidemment une légère modification de la hauteur de l'effet 1. La semelle 27 est également munie d'une trémie 34. lie système de support articulé qui vient d'être décrit en référence aux figures 1 et 2 fonctionne de la manière suivante Aux figures 1 et 2, le système est représenté placé dans une galerie de mine, ayant un toit 35, un mur 36,des parois latérales 37 et un front de taille 38 attaqué par l'outil 22. Le trait mixte 38A indique une longueur de front de taille qui vieit juste d'âtre abattue et sous laquelle se trouve la trémie 34. Tout d'abord, on actionne les vérins 31 de façon à amener l'effet 1 et par conséquent l'outil 22 dans une position de base, c'est-à-dire dans la position qui convient le mieux pour attaquer le front de taille 38, et on amène la trémie 34 au-dessous du front de taille. On actionne ensuite les vérins Il, 14 et 24,24A, ainsi que le moteur 19, pour déplacer l'outil sur toute la surface du front de taille 38, jusqu'à ce que soit atteinte la limite de l'avancement permis par le système de support articulé (l'avancement total étant évidemment le résultat de la combinaison des mouvements des éléments 28, 6,11, 24 et 24k). il est ensuite nécessaire de déplacer l'ensemble du sy-stè- me de support articulé.Bien que des moyens de déplacement de la semelle 27 ne soient pas représentés dans cette forme d'exécution,ce déplacement peut Autre assuré en munissant le système de support de poutres d'amarrage utilisées autrefois dans les mines ou, comme variante, sinon utilise le système selon l'invention dans une mine avec soutènement marchant,on peut le relier aux extrémités arrière de deux rallonges adjacentes au moyen de vérins hydrauliques, de sorte que lorsque les rallonges sont correctement placées, le système articulé peut avancer de lui-même en rétractant ses vérins. Dans la variante de réalisation représentée aux figures 3 et 4, la rotation de la partie avant 20 du bras 10, solidaire de la partie rotative 18, est assurée par un couple pignoncrémaillère associé à un vérin, dispositif désigné par la réf é- rence 39 qui, remplace le moteur hydraulique 19. De même, l'affût 1 est monté directement sur la semelle 27, laquelle est du type à poutre d'ancrage,de sorte que le système de support peut avancer de lui-m8me. Dans la forme d'exécution représentée aux figures 5 et 6, l'affût 1 est aussi monté directement sur la semelle 27, mais les vérins 11 sont articulés sur la tourelle 2 beaucoup plus près de son axe de rotation 3 que dans les deux ormes d'exécution précédentes. On emploie aussi le dispositif 39 pour assurer la rotation de la partie avant 20. Au lieu que le vérin 24 soit fixé directement au porte-outil 21, il l'est par l'intermédiaire de deux bielles 41, 42,articulées l'une sur l'autre en 43, la bielle 41 étant articulée en 44 sur la partie avant 20, tandis que la bielle 42 est articulée en 45 sur le porteoutil 21. Ce dernier porte un godet de chargement 22A et l'en- semble est représenté dans une galerie de mine. Dans les deux formes d'exécution représentées aux figures 3 à 6, l'opérateur actionne les vérins et le dispositif moteur 39 de façon à amener le marteau-perforateur 22 ou le godet de chargement 22A dans la position voulue. - BEVENDICBTIONS 1. - Système de support articulé pour un outil, par exemple un marteau-perforateur ou un godet de chargement, caractérisé en ce qutil comporte un support proprement dit ou affût, une tourelle montée pivotante sur ledit support, des moyens pour faire tourner la tourelle relativement à I'affQt, un système de tiges articulées entre une partie de la tourelle et une partie d'un bras, au moins un vérin, articulé à une autre partie de la tourelle et à une autre partie du bras, des moyens pour faire pivoter le système de tiges articulées sur ses axes d'articula- tion sur la tourelle, le bras comprenant une partie arrière ayant elle-m & e une partie apte à effectuer un mouvement de rotation sur l'axe longitudinal du bras, des moyens pour provoquer cette rotation, et une partie avant, fixée à ladite partie rotative par une de ses extrémités et articulée, par son autre extrémité, à un outil ou un porte-outil, un vérin étant articulé, par une de ses extremités, sur la partie avant du bras, tandis que son autre extrémité agit sur l'outil ou le porte-outil. 2. - Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que le système de tiges articulées comprend deux bielles espacées l'une de 1'autre et articulées sur les cotés opposés de la tourelle et sur des catés opposés du bras. 3. - Système selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que le mouvement de rotation de la tourelle lui est communiqué par au moins un vérin articulé, d'une part, sur elle et, d'autre part, sur l'affût. 4. - Système selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il est prévu pour la rotation de la tourelle deux vérins, articulés sur des cotés opposés de cette dernière. 50 - Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que deux vérins sont articulés, d'une part, sur des cites opposés de la tourelle et, d'autre part, sur des cotés opposés du bras. 6. - Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens pour faire pivoter le système de tiges articulées sont constitués par un vérin. 7. - Système selon la revendication 6, caractérisé en ce que le vérin qui fait pivoter le système de tiges articulées est monté sur la tourelle0 8o - Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens pour faire tourner la partie rotative du bras sont constitués par un moteur hydrau ligue. 9O - Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les moyens pour faire tourner la partie rotative du bras sont constitués par un couple pignon-crémaillère associé à un vérin. 10. - Système selon la revendication 8 ou la revendication 9, caractérisé en ce que les moyens pour faire tourner la partie rotative du bras sont placés à l'extrémité de la partie arrière la plus éloignée de l'outil0 11. - Système selon la revendication 8 ou la revendication 10 avec un moteur hydraulique, caractérisé en ce que le moteur hydraulique est monté coaxialement à l'axe de rotation de la partie rotative du bras, 12. - Système selon l'une quelconque des revendications 8, 10 ou 11 avec un moteur hydraulique, caractérisé en ce que la partie arrière du bras est un élément chaudronné de section circulaire, tandis que la partie avant est un élément chaudronné de section rectangulaire. 13. - Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel outil est un marteau-perforateur, caractérisé en ce Qu'il est prévu en avant de la partie rotative du bras, un autre vérin agissant sur l'outil pour régler sa position relativement au bras. 14. - Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte une semelle munie de moyens pour avancer et rétracter l'affût. 150 - Système selon la revendication 14 caractérisé en ce que les moyens pour avancer et rétracter l'affût sont constitués par une paire de biellettes articulées sur la semelle et sur l'affût et pivotant sous l'action de vérins. 16. - Système selon la revendication 14 ou la revendication 15, dans lequel l'outil est un marteau-perforateur, caractérisé en ce que la semelle comporte une trémie pour recevoir la roche ou le minerai détaché par le marteau-perforateur du front de taille du tunnel ou de la galerie de mine,