Brevet FR2475972A1 — publié le 19810821

La présente invention concerne un outil pour récupérer ou découper des matières premières d'origine minérale, ou des matériaux bitumineux à l'aide de moyens hydro-mécaniques ou hydrauliques, tel qu'un outil se composant d'un bottier, d'un porte-buse pivotant muni d'une buse et d'un moyen d'en- traînement en pivotement. La capacité de coupe d'un jet de fluide à grande vitesse, dirigé sur la surface d'un corps solide, et que l'on déplace en translation le long de la surface, peut être prati- quement doublé comme cela est connu, si l'on superpose à ce mouvement continu de translation un mouvement oscillatoire dirigé dans le même sens. De cette façon, chaque point isolé est plusieurs fois balayé dans des directions différentes, et à une grande vitesse de balayage. L'optimum de cette vitesse de balayage qui dépend d'une série de paramètres est de l'ordre de m/s. Pour l'exploitation pratique de cette amélioration de la puissance de coupe reposant sur l'effet de marteau à eau ou de coup de bélier, la buse de coupe est déplacée suivant un mouvement de translation alterné, perpendiculairement à son axe longitudinal, tout en pivotant autour d'un axe perpendicu- laire à la direction d'avance. On ne peut faire pivoter la buse sans difficulté que si cette buse est correctement protégée par un bottier. Au cas contraire, on risque de bloquer ou d'endommager la buse par des produits qui se détachent. Toutefois, le montage de la buse, y compris l'ins- tallation assurant son pivotement et son entraînement, ne per- mettent pas un fonctionnement sar aussi longtemps que l'ouver- ture de sortie du jet dans le bottier laisse pénétrer de l'eau contenant des produits de granulométrie fine. On connatt un outil pour la récupération hydro- mécanique ou hydraulique, ou encore la découpe de matières premières d'origine minérale; cet outil comporte un bottier qui contient une buse pivotante, entraînée par un moteur par l'intermédiaire d'une tringlerie, Les éléments de l'entratne- ment en pivotement de la buse effectuent en partie à la fois des mouvements de rotation et des mouvements de translation. De plus, les parties tournantes ne peuvent être réalisées que partiellement de façon symétrique en rotation. Même si l'on 2 2475972 choisit de petites ouvertures pour la sortie du jet du bottier, l'eau qui pénètre dans le boîtier y entraîne des grains fins. Dès que ces grains fins se mettent entre des parties fixes du boîtier et les organes mobiles en translation du moyen d'entrai- nement en pivotement, on risque un incident au niveau de cet entraînement. Comme l'entrainement en pivotement est en perma- nence exposé à la crasse et à l'eau, il faut que les diverses articulations soient équipées de paliers et de moyens d'étanchéité coûteux. La présente invention a pour but de créer un outil du type indiqué dans le préambule, qui soit amélioré de façon que les organes tournants puissent avoir une symétrie en rota- tion, totale, et que l'on évite que l'eau et des matériaux ne puissent pénétrer dans le bottier ou ne puissent se déposer entre les parties fixes du boîtier et les organes mobiles en translation qui font partie de l'entraînement en pivotement. A cet effet, l'invention concerne un dispositif caractérisé en ce que le support de buse se compose d'un cylin- dre symétrique par rapport à l'axe de pivotement muni d'un élément de couplage, est entraîné par un organe de transmission de pivotement et est logé dans une enceinte étanche. Suivant une autre caractéristique avantageuse de l'invention, le support de buse passe par son extrémité supé- rieure dans un perçage muni d'un canal annulaire et comporte au niveau de ce canal annulaire, au moins un perçage radial qui relie le canal annulaire au perçage central de l'extrémité supérieure de l'arbre du support de buse. La présente invention sera décrite plus en détail à l'aide des dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une en perspective partiellement coupée de l'outil. - la figure 2 est une coupe longitudinale partielle de l'outil. - la figure 3 est une vue en coupe schématique du dispositif d'entraînement en pivotement muni d'un support de buse. - la figure 3a est une coupe selon la ligne III-III selon la figure 3. - la figure 4 est une vue en perspective de l'outil pour réaliser une rainure dans une pièce. 3 2475972 - la figure 5 est une vue en perspective de l'outil pour réaliser une coupe verticale dans une pièce. - la figure 6 est une vue en perspective de l'outil pour la réalisation d'une coupe horizontale dans une pièce. - la figure 7 est une vue de c8té d'un outil monté sur un véhicule. Selon la figure 1, le support de buse 2 muni de la buse 3 et de l'organe de transmission de pivotement 4 sont logés dans un bottier 1. Le mouvement de rotation 18 commandé par un moyen d'entraînement non représenté est transformé par l'organe de transmission de pivotement 4 logé dans le bottier 1 en un mouve- ment alternatif. Ce mouvement est transmis au support de buse 2 par une tringle 12 de sorte que la buse 3 effectue un mouvement de pivotement. Le jet de fluide qui sort de la buse peut balayer un secteur de basculement, déterminé. Dans le détail, l'outil est réalisé comme indiqué à la figure 1: l'organe de transmission de pivotement 4 se compose d'un excentrique 9, entraîné, qui déplace un coulisseau 10, transversalement à l'axe longitudinal de l'outil, suivant un mouvement alterné de translation dans le moyen de guidage 11. Le coulisseau 10 est relié de façon articulée au support de buse 2, pivotant, par l'intermédiaire d'une tringle 12 mobile dans sa direction longitudinale. Le support de buse 2, c'est-à-dire l'extrémité inférieure du support de buse, cylindrique, porte la buse 3 perpendiculairement à l'axe de pivotement. Le support de buse 2 débouche par son extrémité supérieure par un perçage dans un canal annulaire 6. Au niveau du canal annulaire 6 se trouve un perçage radial 7 qui relie le canal annulaire et le perçage central 8 de l'extrémité supérieure de l'arbre du support de buse 2. La buse 3 est en forme d'organe cylindrique muni d'une rainure annulaire pour recevoir un joint d'étanchéité. Dans un perçage récepteur, à l'extrémité inférieure du support de buse 2, on emmanche la buse 3. La buse est bloquée en place par un élément cylindrique 13 placé sur l'extrémité inférieure du support de buse.2; cet élément 13 passe dans une douille 14 en un matériau mou. L'élément cylindrique 13 présente une surface ex- 4 2475972 térieure durcie ou revêtue de céramique. La douille 14 en matière souple est pressée dans le couvercle de fermeture 15 amovible du bottier 1. Le couver- cle 15 et la douille 14 en matière souple comportent une petite fente 16 qui occupe une plage de pivotement 17 pour le jet de fluide défini par l'angle Les figures 3, 3a montrent un autre exemple de réalisation de l'outil selon l'invention. Dans cet exemple, le mouvement de pivotement du support de buse est communiqué directement par un moteur oscillant. Le moteur oscillant 26 est placé au-dessus du support de buse à l'intérieur du bottier de l'outil. Selon l'invention, dans ce mode de réalisation, le support de buse peut faire partie du moteur pivotant. La figure 4 montre l'utilisation et le fonctionne- ment de l'outil selon l'invention pour réaliser une rainure ou une gorge dans une pièce 25. L'ensemble bottier-outil composé du support de buse, du jeu de buse 19 et de l'organe de trans- mission de pivotement, est muni d'un élément de guidage en translation 20 à section en forme de T, maintenu dans un rail de guidage 21 à section en forme de T et se déplace à une vitesse d'avance prédéterminée. La buse effectue une coupe horizontale lorsque l'organe d'entraînement de pivotement est disposé verticalement dans la pièce 25. L'alimentation en fluide de commande de la-buse en fluide haute-pression et de l'organe d'entraînement en pivote- ment est assurée par la conduite d'alimentation 22 reliée à l'arrière du bottier 1; cette conduite reçoit du fluide fourni par un groupe de pompage 23 entraîné par un moteur, pour donner le fluide du jet et alimenter la pompe hydraulique de l'organe d'entraînement en pivotement. La pompe à fluide aspire le guide à l'aide de la conduite d'aspiration 24. La figure 5 représente un outil dont la buse 19 horizontale découpe une fente verticale dans la pièce 25; l'élément de guidage en translation 20, la conduite d'alimenta- tion 22 et le groupe de pompage 23 sont réalisés comme à la figure 4. La figure 6 montre un outil pour la réalisation d'une coupe horizontale dans une pièce 25; la buse 19 est dans ce cas verticale. La figure 7 montre une autre application de l'outil. 2475972 Dans ce cas, la buse 19 est logée dans la pelle ou la lame d'un engin de construction. La buse 19 réalise une encoche à l'aide d'un jet de fluide qui sort par une fente étroite de la pelle ou de la lame pour faire une entaille entre un revêtement routier et l'infrastructure routière, en enlevant le revêtement à la manière d'un copeau, pour le séparer de l'infrastructure. L'alimentation en énergie de la buse 19 est assu- rée par l'ensemble de pompage porté par l'engin de construction. R E V E N D I C A T I 0 N S ) Outil pour récupérer ou découper des matières premières minérales ou des matériaux bitumineux, par un moyen hydro-mécanique ou hydraulique, outil composé d'un bottier muni d'un support de buse pivotant portant une buse et un moyen d'entraînement en pivotement, outil caractérisé en ce que le support de buse (2) se compose d'un cylindre (5) symétrique par rapport à l'axe de pivotement muni d'un élément de couplage, est entraîné par un organe de transmission de pivotement et est logé dans une enceinte étanche. 2 ) Outil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le support de buse (2) passe par son extrémité supérieure dans un perçage muni d'un canal annulaire (6) et comporte au niveau de ce canal annulaire, au moins un perçage radial (7) qui relie le canal annulaire (6) au perçage central (8) de l'extrémité supérieure de l'arbre du support de buse (2). ) Outil selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'organe d'entraînement en pivo- tement (4) se compose d'un excentrique (9) entratné par un mateur, qui commande un mouvement de translation alternatif d'un coulisseau (10) sur un moyen de guidage (11) disposé trans- versalement à l'axe longitudinal de l'outil. ) Outil selon la revendication 3, caractérisé en ce que le coulisseau (10) est relié de façon articulée au support de buse (2), pivotant, par l'intermédiaire d'une tige de liaison mobile dans la direction longitudinale. ) Outil selon la revendication 1, caractérisé en ce que la la buse (3) est placée à l'extrémité inférieure du support de buse (2), cylindrique, perpendiculairement ou pratiquement perpendiculairement à l'axe de pivotement, et l'ouverture de la buse se trouve au voisinage de l'axe de pivo- tement. ) Outil selon la revendication 5, caractérisé en ce que la buse (3) est une forme de corps cylindrique muni d'une rainure annulaire pour recevoir un joint d'étanchéité. ) Outil selon l'une quelconque des revendications et 6, caractérisé en ce que la buse (3) est emmanchée dans un perçage récepteur, à l'extrémité inférieure du support de buse (2). ) Outil selon l'une quelconque des revendications à 7, caractérisé en ce que la buse (3) est fixée en position par un élément cylindrique (13) emmanché sur l'extrémité infé- rieure du support de buse (2). ) Outil selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'élément cylindrique (13) est mobile dans une douille (14) en un matériau souple. ) Outil selon l'une quelconque des revendications 8 et 9, caractérisé en ce que l'élément cylindrique (13) pré- sente une surface de déplacement, durcie, ou revetue de matière céramique. ) Outil selon l'une quelconque des revendications 8 et 9, caractérisé en ce que la douille (14) en un matériau souple est pressée dans le couvercle de boîtier (15), amovible. ) Outil selon l'une quelconque des revendications 9 à 11, caractérisé en ce que le couvercle 15 du bottier, ainsi que la douille (14) en matière souple, présente une fente étroite (16) qui occupe une plage de pivotement du jet, définie par l'angle d ) Outil selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que le support de buse (2) est muni de plusieurs buses disposées à des intervalles déterminés selon l'axe de pivotement et dont les axes ont la même direction. ) Outil selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que le mouvement de pivotement dans l'outil et qui est transformé en un mouvement oscillant de la buse (3) par la transmission de pivotement (4), est assuré soit directement par un moteur rotatif, soit indirectement par l'in- termédiaire d'un arbre souple ou d'un arbre articulé à partir d'un moyen d'entraînement à distance. 150) Outil selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé en ce que l'outil est monté de façon fixe ou réglable sur des machines de récupération, des machines de traitement, des machines de chargement ou de transport. ) Outil selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, caractérisé en ce que l'outil comporte un moyen de guidage et d'avance (20). ) Outil selon l'une quelconque des revendications 1 à 16, caractérisé en ce que.les composants de l'outil, c'est- à-dire le passage à rotation, le support de la buse, le moyen d'entratnement en pivotement et l'unité d'entraînement consti- 8 2475972 tuent des éléments autonomes, fermés. 18 ) Outil selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 17, caractérisé en ce que le mouvement de pivotement du support de buse est fourni directement par un moteur oscil- lant et le support de buse fait partie de ce moteur.