Brevet FR2362996A1 — publié le 19780324

La présente invention concerne un matériel pour le creusement de galeries de mines ou de tunnels et plus particulièrement un outil combiné apte non seulement à percer un tunnel ou une galerie, mais aussi à dégager et à charger les déblais qui en résultent. Dans les mines britanniques, on utilise actuellement des marteaux perforateurs pour abattre le haut de la paroi frontale des galeries ou voies situées habituellement aux extrémités d'un front de taille à mesure que ce dernier avance, les dits marteaux agissant par un effet de percussion sur la paroi, contrairement à des machines prévues pour le même travail mais utilisant une ou plusieurs têtes rotatives munies de pics, les marteaux et les machines constituant deux solutions de remplacement possibles au creusement par foration et tir de mine. Il est connu d'utiliser une chargeuse à godet hydraulique pour prendre les déblais sur le mur de la galerie et les déverser, par exemple, sur un convoyeur qui les transporte jusqu'a un vide à remblayer, mais cela signifie la présence d'un matériel supplémentaire dans l'espace limité d'une galerie de mine ou 1' interruption momentanée du travail d'abattage et le remplacement d'un marteau perforateur par un godet dans le cas où l'on utilise le système décrit dans la-demande de brevet français N 74 42777 du 17 décembre 1974. Ce système, bien que constituant une amélioration importante, ne supprime pas les temps morts lors du remplacement du marteau par le godet pour les opérations de chargement et du godet par le marteau pour reprendre l'abattage. L'invention vise donc à remédier à cet inconvénient. A cet effet, elle prévoit un outil combiné d'abattage de la paroi frontale d'un tunnel ou d'une galerie de mine et de chargement des déblais qui en résultent, outil qui consiste en un godet sur lequel est monté un marteau perforateur qui reste sur ledit godet pendant le chargement. Cet outil combiné est monté de préférence sur un système de support articulé tel que celui décrit dans la demande de brevet français précitée de façon que le marteau perforateur puisse être placé au-dessus de toute la zone de la paroi frontale de la galerie, tandis que le godet peut, entre autres, effectuer une rotation de 3600 par exemple pour charger les déblais sur le convoyeur. Selon un autre aspect de l'invention, le système de sup port articulé pour cet outil combiné comprend donc un support proprement dit ou affût, une tourelle montée pivotante sur ledit sup port, des moyens pour faire tourner la tourelle relativement à 1' affut, 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'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 - ladite pao tie rotative par une de ses extrémités et articulée, par son autre extrémité , à un outil ou un porte-outil, un vérin étant ar articulé, par une de ses extrémités, sur la partie avant du bras, tandis que son autre extrémité agit sur l'outil. De préférence, le système de tiges articulées comprend deux bielles espacées l'une de l'autre et articulées sur les côtés opposés de la tourelle et sur les côtés opposés du bras, tandis que le mouvement de rotation de la tourelle lui est communi que' par au moins un vérin articulé, d'une part, sur elle et, d' autre part, sur l'affût. Il est prévu, de préférence, deux vérins, articulés sur des côtés opposés de la tourelle. Il est aussi préférable que deux vérins soient articulés, d'une part, sur des côtés opposés de la tourelle et, d'autre part, sur des côtés opposés des bras. Les moyens pour faire pivoter le système de tiges articulées sont constitués de préférence par un vérin. Ce vérin peut ê- tre avantageusement monté sur la tourelle. Les moyens pour faire tourner la partie rotative du bras peuvent être constitués par un moteur hydraulique ou par un couple pignon-crémaillère associé à un vérin. S'il est prévu un moteur hydraulique, il peut être monté coaxialement à l'axe de rotation de la partie rotative du bras Les moyens pour faire tourner la partie rotative du bras, qu'il s'agisse d'un moteur hydraulique ou d'un couple pignon-crémaillère associé à un vérin, sont placés à l'extrémité de la partie arrière la plus éloignée de l'outil.Un palier pour la partie rotative du bras est avantageusement porté à chaque extrémité de la partie arrière, c'est-à-dire près du moteur ou du couple pignon-crimaillère et près de l'extrémité arrière de la partie avant. Ainsi la partie arrière du bras peut être un élé ment chaudronné de section circulaire tandis que la partie avant du bras est un élément chaudronné de section rectangulaire. L'articulation de l'outil sur la partie avant du bras et la liaison assurée par vérin entre cet outil et la partie avant du bras permet à l'outil de pivoter de façon réglable relativement à l'axe longitudinal du bras dans les limites d'un angle de 90' environ. La possibilité de régler les vérins qui s'étendent entre la tourelle et le bras permet à ce dernier de se déplacer parallèlement au support proprement dit (lorsqu 'il, forment un pa rallélogramme déformable) lors du pivotement des tiges articulés, ou des réglages de la position du bras et, de ce fait, de l'outil porté par ce bras peuvent être effectués dans un plan vertical (ou dans d'autres plans, suivant la position angulaire du bras) par un réglage approprié de ces vérins et cette possibilité, jointe à celle d'une rotation, confère à l'outil une manoeuvrabilité excellente et, lorsque cet outil est un marteau perforateur, 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, la 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 déformable qui permet d'éloigner ou de rapprocher les dites tiges du front de taille sans modifier l'angle que fait ltoutil avec ce dernier. Pour le godet, le système de support selon l'invention assure une possibilité de déversement vers l'avant, de déversement latéral ou de déversement vers l'arrière. 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 à ce mur ou à ce plancher. Le support proprement dit peut être par conséquement à avancement automatique, au moyen de poutres d'ancrage oonnues ou de chemilles. 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, bien que modifiant légèrement la hauteur u support, ce qui est inévitable, permet à I'opé rateur de donner à l'outil une position principale, un réglage plus précis de la position étant toujours possible et aisément ré alisé en cours de travail grâce à la diversité des mouvements peo mis par le système de support articulé selon l'invention. Tout type de marteau perforateur peut être monté sur le godet pour former l'outil combiné selon l'invention. De plus, le godet ou le marteau perforateur de l'outil combiné selon l'invention peut être muni de moyens de fixation pour le montage d'un fleuret amovible. En conséquence, lorsqu' on rencontre une roche dure que le marteau perforateur ne peut détruire, on peut fixer le fleuret, forer cette roche et la détacher par un tir de mine. On enlève ensuite la mêche et on se sert-detnouveau du marteau pour affranchir les bords du passage nouvellement formé. On peut avantageusement utiliser pour le flew ret la même huile que pour le marteau. 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'exemple limitatifs, une forme d' exécution de cet outil combiné: Fig. 1 est une vue de côté, en élévation, d'un outil combiné et de son support; Fig, 2 est une vue en plan correspondant à fig. 1. Le système de support articulé qui porte l'outil combiné selon l'invention comporte un support proprement dit ou affût 1, sur lequel est montée une tourelle 2 pivotant sur un axe 3 grS ce à une paire de vérins 4, qui s'étendent latéralement de la touF relle.Celle-ci 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 côté de la tou relle 2 et, d'autre part, en 8 a une partie arrière 9 du bras 10 et par une paire de vérins Il espacés l'un de l'autre et articulés sur un axe 12 solidaire de la tourelle 2 et en 13, à la partie arrière du bras. Le système de tiges articulées 6, 11 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 1' axe longitudinal 17 du bras, le mouvement de rotation lui étant communiqué par un couple pignon-crémaillère associé a des vérins, l'ensemble étant désigné par la référence 19. Cet ensemble est disposé transversalement 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 est fixée un godet de chargement 21, sur lequel est monté un marteau perforateur 22. Le godet 21 peut pivoter sur un axe 23 sous l'action d'un vérin à double effet 24 articulé en 25 et en 26 respectivement au godet 21 et à la partie avant 20 du bras. Bien qu'ils ne soient pas représentés en détail, des paliers sont prévus pour la rotation de la partie 18 dans la partie arrière p, à chaque extrémité de cette dernière (ou près de chaque extrémité) et la partie arrière 9 est de préférence un élément chaudronné de section circulaire tandis que la partie avant 20 est un élément chaudromlé de section rectangulaire. L'affût 1 est monté à son tour sur une semelle 27 munie de chenilles 28. Des équerres 29 s'étendent à l'arrière de l'affût 1 et portent un siège 30 pour l'opérateur, un groupe de valves de commande 31 et d'autres appareils auxiliaires. Le marteau 22 et son support articulé fonctionnent de la manière suivante: Les chenilles 28 sont représentées posées sur le solli d'une galerie ou d'un tunnel de sorte que l'outil 22 fait face à la paroi frontale du tunnel ou à la partie à enlever du toit de la galerie. Au début, les vérins à double effet 14 sont amenés en position rétractée, de sorte qu'a mesure que ladite partie est enlevée ou que le front de taille avance, les vérins peuvent se déployer pour faire avancer Itoutil sans qu'il soit nécessaire de faire marcher les chenilles 28, ce qui permet de maintenir le sol dans le meilleur état possible. Les déblais du front de taille tombent sur le sol 32 et on arrête éventuellement provisoirement le fonctioement du marteau 22 pour utiliser le godet qui, par un fonctionnement approprié de divers vérins, saisit les déblais et les charge sur un convoyeur, pour'ils soient transportés, par exemple, jusqu'à une cavité à remblais près d'une galerie de mine. Après ce chargement, on peut utiliser immédiatement de nouveau le marteau sur le front de taille une fois que les chenilles 28 ont amené cet outil dans la position convenable. Diverses positions de l'outil combine 21, 22 sont visibles à la fig. 1. - REVENDICATIONS 1.- Outil combiné d'abattage de la paroi frontale d'un tunnel ou d'une galerie de mine et de chargement des déblais qui en résulte, caractérisé en ce qu'il comporte un godet sur lequel est monté un marteau perforateur qui reste sur ledit godet pendant le chargement. 2.- Outil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est monté sur un système de support articulé. 3.- Outil selon la revendication 2, caractérisé en ce que le système de support articulé comporte un support proprement dit ou affût1 une tourelle montée pivotante sur ledit affût des moyens pour faire tourner la tourelle relativement à l'affût, un système de tiges articulées entre une partie de la tourelle et une partie d'un bras1 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'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 avant du bras, tandis que son autre extrémité a$it sur l'outil ou le porte-outil. 4.- Outil selon la revendication 3, caractérisé en ce que le système de tiges articulées comprend deux bielles espacées l'une de l'autre et articulées sur des côtés opposés de la tourelle et sur des côtés opposés du bras. 5.- Outil selon la revendication 4, caractérissé en ce que le mouvement de rotation de la tourelle lui est communiqué par au moins un vérin articulé, d'une part, sur la tourelle et, de l'autre, sur l'affût. 6.- Outil selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il est prévu pour la rotation de la tourelle deux vérins, articulés sur des côtés opposés de cette dernière. 7.- Uutil selon l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que deux vérins sont articulés, d'une part, sur des côtés opposés de la tourelle et, d'autre part, sur des côtés opposés du bras. 8.- Outil selon l'une quelconque des revendications 3 à 7, caractérisé en ce que les moyens pour faire pivoter le système de tiges articulées sont constitués par un vérin monté sur la tourelle. 9.- Outil selon l'une quelconque des revendications 3 à 8, caractérisé en ce que les moyens pour faire tourner la partie rotative du bras sont constitués par un moteur hydraulique ou par un couple pignon-crémaillère associé à des vérins, monté à l'ex- trémité de la partie arrière qui est éloignée de l'outil. 10.- Outil selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'un palier pour la partie rotative du bras est porté à chaque extrémité de la partie arrière, près du moteur hydraulique ou du couple pignon-crémaillère et près de l'extrémité arrière de la partie avant. il.- Outil selon l'une quelconque des revendications 3 à 10, caractérisé en ce que le système de support articulé est monté sur une semellçapte à reposer sur le sol d'un tunnel ou d'une galerie de mine et à être avancée relativement à celui-ci. 12.- Outil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est muni de moyens de fixation pour le montage amovible d'un fleuret.