Brevet FR2542647A1 — publié le 19840921

La présente invention se rapporte à un procédé de remise en état de profilés de soutènement récupérés dans une galerie de mine, qui sont d'abord classés par grosseurs et longueurs et nettoyés à leurs extrémités, puis redressés à froid, marqués et fardelés L'invention concerne par ailleurs une installation de remise en état de ces profilés, consistant en une presse équipée d'outils de mise en forme remplaçables. Dans l'industrie minière et dans le percement de tunnels, lorsque des galeries et autres excavations qui ne sont plus nécessaires sont désaffectées, le soutènement en place est récupéré dans la mesure du possible Une grande partie de ces cintres de soutènement récupérés sont envoyés à des entreprises de mise en état spécialisées afin d'être redressés à froid pour pouvoir être réutilisés pour des soutènements Les profilés récupérés sont d'abord triés grossièrement, ceux qui sont très-déformés étant écartés et pouvant être éventuellement encore réutilisés'après avoir été démontés et sciés En effet, les éléments de soutènement de galeries sont en un métal trempé et revenu qui ne peut être remis en état que par dressage à froid Pour des rai- sons technologiques, un chauffage même local n'est pas admissible avec les qualités d'acier usuelles. Les profilés aptes à être remis en état sont classés par grosseurs et par longueurs et nettoyés autant que nécessaire et possible Ce nettoyage est nécessaire, au moins dans les parties enterrées des profilés en gout- tière, car, en raison des dépôts de rouille créés par les incrustations et autres souillures, il n'est pas sur que les profilés pourraient être enfoncés ou insérés lors de leur réutilisation Les profilés sont amenés ensuite à des presses de dressage et redressés à la main au moyen de calibres, leur forme après dressage étant vérifiée à l'aide de gabarits Ces profilés redressés sont alors repérés et marqués conformément aux prescriptions et réglementations, groupés en ensembles transportables et fardelés Ils sont -alors prêts à être réutilisés. Le procédé connu présente l'inconvénient que, au cours de la manutention manuelle des profilés qui sont posés pêle-mêle et en désordre, l'estimation de leur état est très subjective De plus, en raison des mesures de dépous- siérage prises en général dans les mines, les profilés sont si recouverts d'incrustations et de poussière qu'il n'est pas possible de bien juger de leur état La qualité des profilés remis en état pour être réutilisés est par suite très souvent insatisfaisante Il existe donc des limites à l'utilisation au fond de profilés redressés Par ailleurs, pour des raisons de coûts et du fait de la croissance cons- tante du prix des cintres, il est souhaitable de les réu- tiliser et les entreprises aspirent à le faire. L'invention vise à améliorer, lors de leur remise en état, la qualité des profilés récupérés, tout en dimi- nuant la proportion des rebuts et en améliorant les condi- tions de travail. Conformément à l'invention, chaque profilé est plané et calibré de la même manière et ensuite seulement est cintré à la forme arrondie désirée par pliage de tron- çons courts successifs de manière à former un polygone. Le procédé selon l'invention assure que chaque profilé destiné à être remis en état est d'abord amené uniformément à la même forme initiale et redressé et n'est qu'ensuite cintré à la forme arrondie voulue Il est ainsi possible de respecter de manière très simple les tolérances nécessaires Par ailleurs, le traitement préalable des profilés fait que, à certains égards, leur état devient plus évident, car, sous la contrainte, les incrustations et les dépôts de rouille sautent et la surface du profilé devient visible Avant le cintrage proprement dit, le profi- lé peut être encore une fois soumis à un examen visuel ou à une vérification plus poussée, de sorte que finalement seuls sont remis en état les profilés qui correspondent aux exigen- ces qualitatives Le cintrage est alors effectué avec beaucoup de précautions, en formant, au moyen d'efforts -appliqués sur des tronçons courts, un polygone à angles très obtus, correspondant à la forme arrondie voulue. Etant donné qu'il n'est possible d'apprécier avec précision et objectivement l'état de chaque profilé que lorsqu'il présente une surface métallique au moinys à peu près mise à nu, dans un mode de mise en oeuvre du procédé selon l'invention, chaque profilé est nettoyé mécaniquement sur toute sa longueur par brossage et battage, puis l'épais- seur de la matière et la nature de sa surface sont mesurées sans contact et ensuite le profilé est trié Un tel procédé permet de garantir une estimation objective de l'état des profilés, ce qui assure d'une part que les profilés qui ne sont plus utilisables sont bien rejetés et que d'autre part, ceux qui sont encore utilisables ne sont pas traités par erreur comme des rebuts En même temps, cet étalonnage précis permet-de relever des valeurs qui sont avantageuses pour la suite de la remise en état du profilé de soutènement. A cet effet, conformément à l'invention, l'état de la sur- face métallique, mise à nu, des profilés est mesuré au moyen d'un rayonnement infrarouge et/ou d'un rayon laser, En liaison avec une caméra analyseuse à diodes, il est possible de relever et d'enregistrer des données qui assurent ensuite un calibrage parfait grâce à une commande électronique précise des opérations subséquentes - Les données fournies par l'examen quantitatif et la mesure des profilés nettoyés permettent de rendre optima- les les opérations de dressage et de calibrage A cet effet, conformément à l'invention, pendant ces opérations de dressage et de calibrage, la constante de retour élastique des divers profilés est mesurée et entrée dans la valeur de consigne prédéterminée du cintrage De cette manière, cette opération peut être optimisée et améliorée du fait que, en corrigeant de manière-correspondante la valeur de consigne en fonction de la constante de retour élastique relevée, il est possible d'accentuer ou d'atténuer l'ampli- tude du pliage par étapes Pour cela, il est, conformément à l'invention, avantageux de tenir compte pendant les passes -successives du cintragede la valeur de consigne et de R 542647 l'amplitude du pliage du tronçon précédent et de combiner ces deux valeurs pour obtenir une nouvelle valeur de consigne Il est possible d'obtenir de cette façon, pendant le pliage des profilés par étapes, un polygone répondant rigoureusement à la demande, même si, pour une raison quelconque, certains petits tronçons ne peuvent être pliés exactement à l'angle de consigne prédéterminé. Chaque étape de la remise en état est vérifiée par voie électronique et les valeurs relevées sont envoyées à un ordinateur, dans lequel elles sont comparées et il en est tenu compte pour les opérations suivantes De cette manière, l'importance de la déformation à chaque passe du façonnage à froid est calculée, compte tenu de la constante de retour élastique et de la limite d'allongement, et est prédéterminée après correction Il est possible de cette façon d'exécuter avec précaution un cintrage précis Cela empêche la formation de points faibles dûs par exemple à un écrouissage trop prononcé, et au cours-de son utilisation au fond le profilé ne peut se rompre sous l'effet d'une charge déséquilibrée, par exemple. Conformément à un autre mode de mise en oeuvre du procédé selon l'invention, il est-possible de simplifier et faciliter le dressage et le calibrage sans modifier la texture de l'acier, en chauffant jusqu'à 30 OQC, pendant ou avant ces opérations de dressage et de calibrage, les profi- lés qu'il s'agit de redresser Il est ainsi possible de redresser et calibrer-avec précision même des profilés forte- ment voilés, de façon à les rendre parfaitement aptes à être ensuite cintrés et ultérieurement utilisés On peut aussi faciliter le cintrage proprement dit en pliant les profilés encore chauds une fois qu'ils ont été dressés et calibrés. Les dimensions des profilés sont rigoureusement respectées, car, conformément à l'invention, on les cintre au moyen d'un grand nombre de passes de déformation à froid tout en maintenant le tronçon qu'il s'agit de plier Cela garantit le respect des tolérances prédéterminées. Toutes les données qui concernent lesdivers profi- lés sont avantageusement mises en mémoire dans l'ordinateur pendant la remise en état A partir de là, il est opportun après la dernière passe, de repérer et marquer automatique- ment,en fonction des valeurs et données relevées, les pro- filés réparés Cela supprime pratiquement toute erreur et garantit également que les marques et références correspon- dantes sont bien portées aux emplacements o elles peuvent toujours être bien identifiées même au cours du stockage et du transport Cela garantit aussi avantageusement que les i O profilés révisés sont bien montés auxendroits o leur utilisation est prévue et opportune. Une installation destinée à remettre en état des profilés récupérés dans une mine consiste en une presse à grande vitesse équipée d'outils de mise en forme remplaçables ou interchangeables, qui constitue un poste de pliage et est précédée d'une machine à dresser et calibrer Le poste de cintrage, qui est en pratique un poste dans lequel plu- sieurs passes de compression sont exécutées successivement, permet de cintrer délicatement et avec précision de la manière prédéterminée les profilés qui ont été préalablement dressés dans la machine à dresser et calibrer et qui sont donc redressés et bien calibrés Ce sont donc des pièces conformes aux exigences, qui peuvent alors être cintrées rigoureusement aux formes voulues. Afin de rendre optimum le fonctionnement du poste de cintrage et de la machine à dresser et calibrer, ce poste et cette machine sont reliés par des circuits de mesure et de contrôle automatiques et ils sont en outre reliés au parc de stockage par un transporteur à rouleaux menés Cela supprime en premier lieu le transport manuel ou commandé manuellement, compliqué et non sans danger, d'un poste à l'autre De plus, les données relevées dans la machine à dresser et calibrer peuvent être utilisées pour contrôler automatiquement le déroulement du cintrage opéré ensuite. Les profilés préalablement classés par grosseurs et longueurs sont avantageusement dégrossis et étalonnés, une installation de nettoyage à marteaux et brosses et un poste de mesure, précédant la machine à dresser et calibrer, étant incorporés au transporteur à rouleaux Dans une ins- tallation complète de ce genre, le profilé pris dans le parc de stockage peut être remis en état de manière complè- tement automatique, les postes préliminaires de nettoyage et de mesure assurant une analyse précise Des circuits de mesure et de contrôle, qui coopèrent avec le poste de mesure, avec la machine à dresser et calibrer ainsi qu'avec le poste de cintrage, sont synchronisés et connectés à un ordinateur De la sorte, les données appropriées et utiles peuvent être relevées pendant les diverses étapes de la mise en oeuvre du procédé et envoyées à l'ordinateur, qui les traite pour les opérations suivantes et rend celles- ci optimales en rectifiant ou prédéterminant les valeurs de consigne. Pour cintrer par tronçons les profilés préalable- ment dressés et calibrés, le poste de cintrage comporte des poinçons ou galets de mise en forme, légèrement décalés, qui maintiennent ces profilés, ainsi qu'une presse rapide de cinglage Cette presse exerce sur les divers tronçons des profilés qui y passent les efforts de pliage voulus, de façon à former un polygone à angles à peine perceptibles. L'invention est caractérisée en particulier par le fait que la qualité des profilés remis en état est améliorée de façon décisive de manière à satisfaire aux conditions d'utilisation dans les mines, si bien que ces profilés redressés et remis en état peuvent parfaitement être associés à des profilés neufs La vérification et le contrôle rigoureux des profilés pendant leur remise en état garantissent qu'un soutènement composé de ces profilés assume son rôle de soutien même à grande profondeur La forte amélioration de la qualité fait qu'il est indifférent de composer un soutènement avec un mélange de profilés neufs -et remis en état, ou uniquement de profilés remis en état. Déjà en raison de la vérification rigoureuse et automatique des profilés récupérés, la proportion des rebuts est fortement réduite Elle est réduite en outre par le fait que le procédé selon l'invention et l'installation correspondante permettent de réparer sans difficulté même des profilés fortement voilés Cette diminution de la proportion des rebuts représente une économie considérable et améliore donc la rentabilité de l'exploitation minière. Enfin et surtout, la mise en oeuvre complètement automatisée du procédé et l'installation complètement auto- matique humanisent considérablement le travail Le personnel est déchargé des travaux physiques pénibles et souvent dangereux. L'invention sera décrite de manière plus détaillée, à titre d'exemple nullement limitatif, en regard du dessin annexé, sur lequel la figure 1 est un schéma de l'installation de remise en état de profilés de soutènement récupérés; et la figure 2 représente schématiquement le poste de cintrage. L'installation de dressage 1 représentée sur la figure 1 n'est montrée que sous la forme d'un schéma de principe destiné à expliquer comment est effectuée la mise en oeuvre du procédé et à indiquer les positions respec- tives des éléments de cette installation. Une grue par exemple, non représentée, est disposée au parc de stockage 3, alimenté au moyen d'une voie ferrée 4, et elle apporte au transporteur 5 à rouleaux les profilés non triés qui se trouvent dans ce parc Les profilés 7,8 sont déposés l'un après l'autre sur ce transporteur et ils sont amenés à l'installation de dressage après avoir été classés par grosseurs et longueurs,soit sur ledit transpor- teur, soit même au préalable Si leurs grosseurs et longueurs ne présentent pas trop de différences, ils peuvent être amenés successivement tels quels à cette installation 1. Sinon, il faut faire un certain tri et disposer à cet effet de grues et engins de manutention analogues. Les profilés 7 préalablement classés parviennent alors d'abord dans l'installation de nettoyage 9, o ils -sont nettoyés mécaniquement au moyen de marteaux et brosses ou dispositifs analogues, ce qui en détache ou arrache les incrustations ou résidus correspondants et les paillettes de corrosion qui y adhèrent fortement Les profilés 8 ainsi nettoyés parviennent ensuite, sans pour cela devoir faire appel à une intervention du personnel, à un poste 10 de mesure A ce poste 10, quel que soit l'état du profilé métallique mis à nu, la qualité de sa surface et son épaisseur sont mesurées, par exemple par rayonnement infrarouge ou rayon laser, en coopération avec une caméra analyseuse à diodes ou au moyen de dispositifs analogues Les données relevées de cette manière servent d'abord de critère pour déterminer s'il convient de continuer à remettre le profilé en état ou s-'il faut le rejeter par le passage d'éjection Il et le traiter par exemple ensuite comme du rebut - Si les résultats des mesures sont positifs, le transporteur 5 à rouleaux amène les profilés à la machine 12 à dresser et calibrer En même temps, l'ordinateur trans- met aussi les données correspondantes à cette machine, de façon qu'elle puisse exécuter automatiquement le calibrage et le dressage voulus, notamment sur les profilés fortement voilés Il est possible, en rendant les transporteurs dépla- çables, de conformer la machine 12 de manière qu'elle puisse traiter simultanément des profilés de plusieurs grosseurs différentes, deux grosseurs de préférence, sans qu'il y ait à modifier les transporteurs. Les profilés redressés, c'est-à-dire planés et calibrés, passent en continu dans la machine à dresser et calibrer et sont ensuite amenés au poste de cintrage 13, o ils sont cintrés à la forme arrondie désirée. Les profilés cintrés et réutilisables sont repérés au poste de marquage 14 suivant, de façon qu'il soit possible de les utiliser ensuite sans erreur au fond Ils sont en même temps fardelés à ce poste 14, si bien qu'ils peuvent alors être ramenés à la mine-par le dispositif 15 de déchar- gement. La figure 2 est un schéma expliquant comment les divers profilés sont cintrésau pos te de cintrage 13,par tronçons ayant par exemple 10 o U 20 cm de longueur Ce poste comporte d'abord des galets de guidage 17, 18, qui serrent et guident le profilé 7,8 redressé Pendant le cintrage proprement dit, ce profilé est saisi par des galets 19, 20 de mise en forme et en même temps la presse rapide 21 à cingler les frappe et les plie Cette presse 21 reçoit de l'ordinateur des valeurs de correction correspondant à la constante de retour élastique et à l'angle de pliage de la passe précédente, ou bien une valeur de consigne prédétermi- née, corrigée en fonction de ces données, de façon à former dans la partie cintrée 22 du profilé un segment dont la forme correspond aux normes. Il va de soi qu'il est possible, sans s'écarter du domaine de l'invention, d'apporter diverses modifications au procédé et à l'installation de remise en état de profilés de soutènement, décrits et représentés. REVENDICATIONS 1 Procédé de remise en état de profilés de soutè- nement récupérés dans des galeries de mine, qui sont d'abord classés par grosseurs et longueurs nettoyés à leurs extré- mités, puis déformés à froid, marqués et fardelés, procédé caractérisé en ce que l'on plane d'abord chaque profilé et on le calibre et alors seulement on le cintre en en pliant successivement des tronçons courts de manière à obtenir un polygone correspondant à la forme arrondie désirée. 2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on nettoie chaque profilé sur toute sa longueur en le battant et en le brossant, puis, sans le toucher, on mesure l'épaisseur de la matière et son état de surface, et on le classe. 3 Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'on mesure à l'aide d'un rayonnement infrarouge et éventuellement ou en variante, à l'aide d'un rayon laser, l'état de la surface métallique, mise à nu, du profilé. 4 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on mesure la constante de retour élastique de chaque profilé pendant qu'il est dressé et calibré et l'on introduit la valeur ainsi relevée dans la valeur de consigne prédéterminée pour le cintrage-. 5 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, au cours des passes successives de cintrage, on tient compte de la valeur de consigne et de l'angle de pliage du tronçon précédent et l'on combine ces valeurs pour obtenir une nouvelle valeur de consigne. 6 Procédé selon les revendications 1, 4 et 5 prises ensemble, caractérisé en ce que l'on calcule et l'on prédé- termine l'importance de la déformation dans chaque passe du façonnage à froid en tenant compte de la constante de retour élastique et de la limite d'allongement. 7 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, soit avant, soit pendant leur dressage et leur calibrage, l'on chauffe jusqu'à 300 'C les profilés à dresser. 11. 8 Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'on cintre les profilés après les avoir dressés et calibrés pendant qu'il sont encore chauds. 9 Procédé selon les revendications 1, 5 et 6 prises ensemble, caractérisé en ce que, tout en maintenant le tronçon qu'il s'agit de plier, l'on cintre les profilés en exécutant un grand nombre de passes de déformation à froid. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, après la dernière passe de façonnage, l'on repère et marque automatiquement, conformément aux valeurs relevées et enregistrées, les profilés remis en état. 11 Installation de remise en état de profilés de soutènement récupérés dans une galerie de mine, cette installation comprenant une presse à cingler équipée d'outils de mise en forme remplaçables et étant caractérisée-en ce qu'une machine ( 12) à dresser et calibrer est disposée en amont de cette presse ( 21), qui constitue un poste de cin- trage ( 13). 12 Installation selon la revendication 11, carac- térisée en ce que le poste de cintrage ( 13) et la machine ( 12) à dresser et calibrer sont reliés par'des circuits de mesure et de contrôle, et sont reliés au parc de stockage ( 3) par un transporteur ( 5) à rouleaux menés. 13 Installation selon la revendication 12 i-carac- térisée en ce qu'une installation de nettoyage ( 9) à marteaux et brosses et un poste de mesure ( 10), disposés en amont de la machine ( 12) à dresser et calibrer, sont incorporés- au transporteur ( 15) à rouleaux. 14 Installation selon l'une quelconque des reven- dications 11 à 13, caractérisée en ce que des circuits de mesure et de réglage coopèrent avec le poste de mesure ( 10), la machine ( 12) à dresser et calibrer et le poste de cintrage ( 13) et sont reliés à un ordinateur. * 15 Installation selon la revendication 11, carac- térisée en ce que le poste de cintrage ( 13)-comporte, soit des poinçons, soit des galets de mise en forme ( 19,20) légè- rement décalés, qui maintiennent les profilés ( 7,8), ainsi qu'une presse à cingler ( 21) fonctionnant à grande vitesse.