Brevet FR2374505A1 — publié le 19780713

La prdsente invention se rapport. A un appareil de purge comprenant un support réglable en position dans les trois dimensions et une tête oscillante articulée sur le support et qui porte un outil de purge. Bulle stapplique plus particulièrement aux -opérations de purge des galeries de mines. Dans Ces opérations, il s'agit de faire tomber du toit et également des parements latéraux de la galerie,les les blocs de rocher partiellement détachés ou ébranlés par le tir afin déliminer les risques de blessure du personnel ou de détérioration du matériel par chute incontrôlée de Ces blocs. Jusqu présent, on utilisait pour cela une barre à mine. On enfonçait la barre à mine à la main dans la fente formée entre un bloc partiellement détaché ou ébranlé et la roche solide puis on l'abaissait à la main en l'utilisant comme un levier. Cette opération était fatiguante et dangereuse pour le personnel et, par ailleurs, elle était coûteuse. Pour résoudre ce problème, on a donc créé un appareil de purge du geinre de celui précédemment décrit (chariot de purge Salzgitter BR1, décrit par le prospectus W 287.476.500.H de la firme Salzgitter Maschinen AG). Ce chariot de purge comprend comme support une flèche montée sur un châssis de propulsion, réglable en position dans les trois dimensions et sur laquelle oscille et est articulé un guide pour un affût qui peut se déplacer longitudinalement dans ce guide.La tête est articulée sur une extrémité de l'affût et son oscillation est commandée par un vérin à piston et cylindre. L'oatil de purge monté sur la tête est constitué par un burin de purge monté mobile en translation axiale sur cette tête et qui peut être animé d'un mouvement de percussion par un mécanisme de percussion. Lorsqu'on utilise ce chariot de purge, on enfonce la pointe du burin dans une fente formée entre un bloc ébranlé et la roche solide et, ensuite, en transmettant un fluide sous-pression à un vérin à piston et cylindre, on fait descendre la tête avec son burin.Ce mouvement de descente de la tête représente un mouvement d'arrachage dans lequel la pointe du burin décrit un arc de cercle de rayon relativement grand, ce qui est défavorable vis-à-vis de l'effort dé seloppé. En pratique, il se produit un effet de levier secondaire et supplémentaire présentant un rapport de bras défavorable en ce sens que le mouvement oscillant de la tête et -du burin en prise avec la roche fait monter et descendre l'affût et la flèche. Dans ce mouvement, l'affût et la flèche, ainsi que leurs liaisons articulées, subissent des contraintes imprévisibles. L'invention vise à améliorer l'arrachage mécanique des blocs partiellement détachés ou ébranlés on utilisant judicieusement un effet de levier. Suivant ltinvention, ce problème est résolu par le fait que outil de purge est-articulé sur la tête pour pouvoir osciller sur cette dernière. Grâce à cette caractéristique, l'outil de purge peut exercer une force considérable sur le bloc à arracher avec un bras de levier relativement court. La charge imposée au support est réduite. Pour favoriser l'effet d'arrachage du bloc, on peut encore ajouter à la rotation de l'outil de purge une rotation de la pièce de tête par rapport au support.Pendant l'arrachage, l'outil de purge peut se déplacer par rapport à la tête et l'ensemble de l'outil d'arrachage et de la tête peut se déplacer par rapport au support de telle manière,qu'au moment de l'arrachage, la réaction sur le support, qui est indésirable en soi, reste maintenue à une valeur minime. Coutil de purge peut être constitué, dtune façon connue en soi, par un burin articulé directement sur la tête ou encore par un burin mobile on translation longitudinale dans an carter et entrainé par un mécanisme de percussion, le carter étant alors monté pour osciller sur la tête. Le support peut être constitué, par exemple, par une flèche ou encore par un affût articulé sur la flbehe. Suivant une forme de réalisation de l'invention, un vérin b piston et cylindre est prévu à une certaine distance de l'axe d'articulation de l'outil de purge, et articulé, dtune part, sur la tête et, d'autre part, sur cet outil. Au moyen de ee vérin, on peut commander le mouvement d'oscillation de l'outil de purge par rapport à la tête. Suivant une autre forme de réalisation de l'invention, le. vérin à piston et cylindre prévu pour la commande de l'oscilla- tion de l'outil de purge est à double effet et, à une certaine distance de l'axe d'articulation de la tête, est prévu un vérin à piston et cylindre à double effet qui est articulé, d'une part, sur le support, et,d'autre part, sur la tête, et un raccord dé fluide sous pression de chacun des deux vérins est relié à un raccord de fluide sous pression commun appartenant à un distributeur à quatre voies et trois positions. De cette façon, les deux vérins sont couplés entre eux par l'intermédiaire du fluide sous pression pour établir une interdépendance souhaitable entre le mouvement de basculement de l'outil de purge par rapport à la tête et le mouvement de basculement de la tête par rapport au support.Le fluide sous pression peut être envoyé simultanément aux deux vérins, par exemple dans le sens de l'extension ou dans le sens du retrait. Suivant une forme de réalisation de l'invention, on prévoit à distance de l'axe d'articulation de l'outil de purge un organe élastique qui prend appui, d'une part, sur la tête > et,d'autre part, sur l'outil de purge. L'organe élastique peut comprendre, par exemple, deux ressorts disposés de part et d'autre d'an bossage de l'outil de purge. Ces ressorts tendent à centrer l'outil de purge dans une position-normale ou moyenne et permettent à cet outil de basculer dans les deux sens en partant de cette position moyenne. Suivant une autre ?orme de réalisation dè l'invention, l'axe d'articulation-de la tête et l'axe d'articulation de l'outil de purge sont situés à un certain écartement mutuel. On obtient par ce moyen des rapports d- bras de levier favorables et une coopé- ration avantageuse entre le mouvement de basculement de l'outil de purge et le mouvement de basculement de la tête. Des modes de réalisation de l'invention seront décrits ciaprès à titre d'exemples non limitatifs en regard des dessins annexés sur lesquels La figure 1 est une coupe longitudinale d'un appareil de purge équipé d'un burin de purge simple La figure 2 est une coupe longitudinale d'un autre appareil de purge qui montre également l'alimentation en fluide sous pression Les figures 3 et 4 représentent l'appareil de purge de la figure 1 dans deux positions de travail différentes ; et Les figures 5 et 6 sont des coupes longitudinales représentant un autre appareil de purge dans deux positions de travail différentes. Sur la figure 1, un appareil de purge 1 comprend un support 13 réglable en position dans les trois dimensions, sur lequel une t & e 17 est articulée au moyen d'un axe dlarticulation 15. La tête 17 est essentiellement composée de deux plaques de tête 19 disposées parallèlement entre elles à un certain écartement mu- tuel et dont la figure 1 ne représente qu'une seule. Un vérin 20 à piston et cylindre à double effet est articulé, d'une part,sur le support 13, et, d'autre part, sur ia tête 17. A une certaine distance de l'axe d'articulation 15, la tête 17 porte un axe d'articulation 23 sur lequel pivote un outil de purge 25 qui est constitué par un burin dans le cas représenté sur la figure 1. A une certaine distance de l'axe d'articulation 23 de ltou- til de purge 25, est prévu un vérin 27 à piston et cylindre qui est articulé, d'une part,sur la tête 17tet, d'autre part, sur cet outil de purge 25. Le vérin 20 est muni de raccords de fluide sous pression 28 et 29 et le vérin 27 est muni de raccords de fluide sous pression 30 et 31. Sur les autres figures des dessins, les éléments correspondants sont désignés par les mêmes références que sur la figure i. Sur la figure 2, le carter 35 d'un outil de purge 37 pivote sur l'axe dtarticulation 23. L'outil de purge 37 comprend un burin 43 qui coulisse en translation axiale dans des guides 38 et 39 et sa course est limitée, par une embase 40. Le carter 39 renferme par ailleurs un mécanise de percussion 45 servant à frapper le burin 43. La figure 2 montre également un distributeur 47 à quatre voies et trois positions dont ltun des raccords de pression 49 est relié aux raccords de pression 29 et 30 des vérins 20 et 27 respectivement. Un autre ixode de pression 50 du distributeur 47 est relié aux raccords de pression 28 et 31 des vérins 20 et 27. Le distributeur 47 est en outre relié à une conduite de pression 32 et une conduite de retour 51 pour la circulation du fluide sous pression. Dans la positien de repos représentée sur la figure 2, les nasses de la tête 17 et do l'outil de purge 37 exercent un couple dans le sens inverse des aiguilles d'une montre autour de l'axe d'articulation 15. Ce couple a pour effet que la pression est transmise par le raccord 28 au raccord 31, de sorte que le piston da vérin 27 est repoussé dans sa position limite supérieure représentée sur la figure 2. Cette position limite correspond à une position limite d'oscillation de l'outil de purge 37. Sur la figure 3, on a représenté le toit 53 d'une galerie et un bloc de rocher 57 partiellement détaché. Le burin 43 a déjà été enfoncé par le mécanisme de percussion 45 dans une fente formée entre le bloc 57 et la roche solide du toit 55. Ici, les éléments conservent la position normale essentiellement reprdsen- tée sur la figure 2. Ensuite, on pousse le tiroir du distributeur 47 vers la gauche (vu sur la figure 2), pour relier la conduite de pression 32 au raccord 49 et, par conséquent, également aux raccords 29 et 30. Sous cet effet, les vérins 20 et 27 se rétractent pour provoquer les mouvements de pivotement de la tête 17 par rapport au support 13 et de l'outil de purge 37 par rapport à la tête 17 qui sont indiqués sur la figure 4. Ces mouvements de pivotement exercent l'effet de bras de levier voulu sur le bloc de rocher 57 et détachent rapidement et sûrement le bloc du toit 55. Dans la forme de réalisation représentée sur les figures 5 et 6, le carter 35 de l'outil de purge 37 présente une patte 60 qui est interposée entre deux ressorts 63 et 64 dont chacun prend appuipar son autre extrémité, dans une cuvette de portée 66 ou 67 fixée à la tête 17. Sur la figure 5, on a représentée la position de repos OU position moyenne de 1'ensemble composé de la tête et de l'outil de purge 37, position dans laquelle la patte 60 se trouve prati quement au milieu entre les deux cuvettes de portée 66 et 67. La figure 6 représente au contraire l'une des deux positions limites possibles de l'outil, dans laquelle le ressort 64 est comprimé au maximum et le bras 60 est appuyé contre la coupelle de portée 67 qui joue le rôle de butée. Dans cette position, l'outil de purge 37 est en mesure de décrocher le bloc 67 para tiellement détaché du toit 55. REVENDICATIONS 1.- Appareil de purge comprenant un support réglable en position dans les trois dimensions et une tête oscillante articulée sur ce support et qui porte elle-même un outil de purge, cet appareil étant caractérisé en ce que l'outil de purge est articulé sur la tête pour pouvoir osciller sur cette dernière. 2.- Appareil de purge selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un vérin à piston et cylindre monté à une certaine distance de l'axe d'articulation de l'outil de purge et que ce vérin est articulé, d'une part, sur la tête,et, d'autre part, sur l'outil de purge. 3.- Appareil de purge selon la revendication 2, caractérisé en ce que le vérin à piston et cylindre prévu pour la commande de l'oscillation de l'outil de purge est à double effet, en ce qu'à une certaine distance de l'axe d'articulation de la tête est prévu un vérin à piston et cylindre à double effet, qui est articulé, d'une part, sur le support et, d'autre part, sur la tête et en ce qu'un raccord de fluide sous pression de chacun des deux vérins est relié à un raccord de fluide sous pression commun,dbe distributeur à quatre voies et trois positions. 4.- Appareil de purge selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'à une certaine distance de l'axe d'oscillation de l'outil de purge est prévu un moyen élastique qui prend appui, d'une part, sur la tête, et, d'autre part, sur l'outil de purge. 5.- Appareil de purge selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que l'axe d'oscillation de la tête et l'axe d'oscillation de l'outil de purge sont disposés à un certain écartement mutuel.