Brevet FR2606453A1 — publié le 19880513

Couteau de sole pour rabot d'abattage d'exploitation minière. L'invention concerne un couteau de sole pour un rabot d'abattage d'exploitation minière, constitué par une tige qui peut être raccordée à un porte-couteau de manière à pouvoir être facilement remplacée et une partie tranchante formant la pointe de coupe et fixée à la tige du couteau, les surfaces frontales de la tige du couteau et de la partie tranchante tournées l'une vers l'autre et formant des surfaces d'appui mutuelles étant munies de parties formant des gradins en correspondance. De façon connue, les rabots d'abattage utilisés pour l'exploitation souterraine de charbon ou autres matières premières minérales sont équipés de couteaux de sole qui sont munis de tranchants formant un angle entre eux pour effectuer d'une part une découpe au niveau de la sole et d'autre part une découpe dans le front de taille. Les couteaux de sole qui sont soumis à des sollicitations particulièrement importantes sont montés dans des porte-outil réglables du rabot, tels que des coulisses ou analogues, de manière à pouvoir régler leur hauteur de coupe par rapport à l'horizon de la sole. Pour pouvoir travailler avec des profondeurs de coupe différentes sur le front de taille, il faut utiliser des types de couteaux de sole de dimensions différentes. Il en résulte que les coûts de fabrication et de montage des divers types de couteaux de sole sont relativement importants. -2- Il est connu pour les couteaux de sole de réutiliser des couteaux usés en séparant la pointe du couteau de la tige du couteau à l'aide d'un chalumeau coupeur et ensuite de souder une pointe de couteau neuve sur la tige du couteau. On a également proposé de façon répétée dans le passé des couteaux de rabots dont les pointes munies de tranchants en métal dur sont fixées de façon facilement amovible à la tige du couteau par exemple au moyen de liaisons par vissage ou analogues (DE-C-25 38 647, DE-A- 34 31 495, DE- C-12 33 809, DE-C- 25 38 682). Il est également connu pour des couteaux de sole de rabots d'abattage de fixer de façon amovible la pointe de coupe sur la tige du couteau au moyen d'une liaison par enfichage et à concordance de formes et de la maintenir à l'aide d'une goupille (DE-C- 12 78 375). Cependant, les couteaux de rabots connus du type mentionné n'ont pu s'imposer dans la pratique du fait qu'ils sont souvent de fabrication trop coûteuse et/ou du fait qu'une liaison fiable entre la partie tranchante et la tige du couteau susceptible de résister aux forces de coupe importantes et heurtées n'est pas assurée. Partant des couteaux de sole connus, par exemple ceux connus par le DE-C12 78 375, l'invention a essentiellement pour but de constituer le couteau de sole de manière qu'il soit de fabrication économique et qu'il présente une liaison fiable entre la partie tranchante et la tige du couteau, de façon à obtenir simultanément une simplification de la fabrication et des réparations lors de la mise en place ou de l'échange de la partie tranchante et de façon que la tige du couteau puisse être utilisée sans changement en cas de besoin pour des profondeurs de coupe différentes du couteau de sole ou pour des positions différentes de la partie tranchante par rapport au front de taille. Selon l'invention, le but mentionné est atteint du fait que: - la partie tranchante et la tige du couteau sont reliées par soudage des surfaces frontales à gradin, - les parties formant gradins qui s'étendent en direction du front de taille forment des surfaces de positionnement pour le soudage de la partie tranchante dans des positions transversales différentes et de ce fait pour des profondeurs de coupe différentes du couteau, tout en -3- conservant le niveau de la coupe par rapport à la sole. Dans le couteau de sole selon l'invention, on forme donc par les parties à gradin des surfaces frontales de la tige du couteau et de la partie tranchante des surfaces de centrage ou -de positionnement en correspondance assurant un positionnement précis de la partie tranchante par rapport à la tige du couteau en vue de l'opération de soudage qui suit. Il en résulte une simplification sensible de la réalisation des couteaux, et également de la réparation des couteaux par échange des parties tranchantes usées. Le positionnement de la partie tranchante par rapport à la tige du couteau permet de déplacer transversalement la partie tranchante en direction du front de taille et en direction contraire. On obtient simultanément la possibilité, dans le cas o cela est désiré, de souder la partie tranchante sur la tige du couteau dans une position qui est différente de la position normale, ce qui permet d'utiliser la même tige du couteau pour au moins deux profondeurs de coupe différentes. Pour la réalisation et la réparation d'une palette à couteaux de sole adaptée à des profondeurs de coupe différentes, les corps de base des tiges de couteaux qui sont nécessaires sont de ce fait considérablement moins nombreux. Comme le centrage de la partie tranchante est facilité par les surfaces de positionnement, des dispositifs de centrage coûteux ne sont plus nécessaires pour le soudage. Les avantages obtenus en ce qui concerne un meilleur positionnement de la partie tranchante sur la tige du couteau existent également pour la réparation du couteau. Les surfaces de positionnement constituées par les parties en gradin des surfaces forment également des surfaces d'appui favorisant une liaison fiable entre les parties. Avantageusement, l'agencement est tel que les surfaces de positionnement mentionnées s'étendent, par rapport à la dimension en largeur de la partie tranchante et de la tige du couteau dans la position de soudure, sensiblement sur la totalité de la largeur des surfaces frontales des parties du couteau. Il est en outre avantageux que l'agencement soit tel que la surface de positionnement de la tige du couteau soit disposée audessus de la surface de positionnement en correspondance de la parti tranchante, ce qui permet d'obtenir un - 4 - appui en surface favorable de la partie tranchante sur la tige du couteau. Les surfaces de positionnement sont disposées selon l'invention de manière que lorsqu'il y a déplacement transversal de la partie tranchante par rapport à la tige du couteau en direction longitudinale des surfaces de positionnement, le niveau de la coupe du couteau de sole ne soit pas modifiée par rapport à l'horizon de la sole. Quand il s'agit de l'agencement courant des couteaux de sole sur des porte-couteaux réglables en hauteur tels que des coulisses et analogues, on obtient ce résultat du fait que les surfaces de positionnement sont inclinées par rapport à l'horizontale en formant un angle aigu et montant en direction du front de taille. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, chacune des deux surfaces frontales de la partie tranchante et de la tige du couteau ne comprend qu'une unique partie formant gradin, deux surfaces d'appui situées face à face et décalées l'une par rapport à l'autre de la mesure du gradin en direction de l'axe du couteau étant constituées sur chaque surface frontale. Pour effectuer le soudage, il est en outre avantageux de munir les arêtes externes des surfaces frontales en gradin de biseaux formant des rainures de soudage. Quand il s'agit de la réparation d'un couteau. de sole, la partie tranchante usée peut être dégagée de la tige du couteau en séparant le cordon de soudure à l'aide d'un chalumeau coupeur qui exécute une découpe décalée correspondant aux surfaces à gradin tout en libérant par découpage les surfaces de positionnement correspondantes. Ensuite, il est possible de centrer et de souder une nouvelle partie tranchante dans la position désirée sur la tige du couteau. Les surfaces de positionnement et de ce fait la position de soudage sont disposées à une distance telle de la pièce rapportée en métal dur de la partie tranchante qu'il ne peut pas apparaltre de tensions susceptibles de provoquer des dégâts dans la fixation par brasage des arêtes en métal dur. L'invention va maintenant être décrite plus en détail dans ce qui suit en se référant au mode de réalisation représenté sur les dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue à partir lu front de taille d'un couteau -5- de sole selon l'invention destiné à un rabot d'abattage, le porte-couteau étant indiqué en traits mixtes, la figure 2 est une vue en perspective du couteau de sole de la figure 1, les cordons de soudure étant indiqués simplement par des lignes en tiretés, la figure 3 est une vue latérale de l'extrémité avant de la tige du couteau et de la partie tranchante qui en a été séparée, avec les biseaux prévus dans la position de la soudure, la figure 4 est une vue en coupe partielle selon la ligne IV-IV de la figure 2, la figure 5 est une représentation selon la figure 2 du même couteau de sole dont la partie tranchante a été soudée en étant décalée sur la tige du couteau, la figure 6 est une vue en coupe selon la ligne VI-VI de la figure 5, la figure 7 est une vue en direction de la flèche VII de la figure 6. Le couteau de sole 1 pour rabot d'abattage ou analogue qui est représenté est constitué par une tige 2 et par une partie tranchante 3 formant l'arête du couteau et qui est soudée sur son c8té frontal. La tige 2 du couteau en forme de plaque et réalisée sous forme d'une pièce coulée ou forgée comprend sur le côté inférieur de sa partie en forme de plaque 4 un pied renforcé d'un seul tenant 5 sur la surface frontale 6 duquel est soudée la partie tranchante en appui par sa surface. A la figure 1 est indiqué en tiretés le porte-couteau 8 connu en soi et auquel peut être raccordée le couteau de sole de façon amovible. Le porte- couteau est fixé sur un porte-couteau disposé sur le corps du rabot, tel qu'une coulisse de type connu, pour pouvoir rég.er le couteau de sole 1 en ce qui concerne sa hauteur de coupe par rapport à l'horizon de la sole. Le couteau de sole 1 peut être enfoncé par sa partie en forme de plaque 4 dans une poche 9 du porte-couteau 8 et fixé dans la poche par exemple au moyen d'un coin de forme courbe 10 ou de tout autre élément de fixation. La partie tranchante 3 est habituellement munie sur ses arêtes de coupe qui forment un angle entre elles> d'arêtes en métal dur. Ces - 6 dernières ne sont représentées qu'aux figures 2 et 5 en 11 et 12, et ne sont pas représentées de façon particulière sur les autres vues pour des raisons de simplification. Aussi bien la surface frontale 6 du pied de la tige 2 du couteau que la surface frontale correspondante 13 de la partie tranchante 3 qui s'applique contre cette surface frontale 6 sont munies d'une partie formant gradin, des surfaces de positionnement 14 et 15 se recouvrant étant formées sur ces deux surfaces, et servant à l'alignement ou au centrage de la partie tranchante 3 par rapport à la tige 2 du couteau. L'agencement est tel que la surface de positionnement 14 formée par le gradin de la surface frontale en gradin 6 de la tige 2 du couteau recouvre la surface de positionnement 15 de la surface frontale en gradin 13 du support de tranchant 3. Les surfaces de positionnement 14 -et 15 s'étendent en direction longitudinale transversalement à l'axe du couteau, en direction du front de taille, et tenant compte des biseaux 16 et 17 formant les rainures de soudage sur la périphérie des surfaces frontales en gradin 6 et 13 (figure 3) sensiblement sur la totalité de la largeur des surfaces frontales 6 et 13. Les biseaux 16 et 17 ne sont pas représentés aux figures 1, 2 et 5 pour des raisons de clarté. Les surfaces de positionnement 14 et 15 peuvent être disposées sensiblement horizontalement sur les surfaces frontales 6 et 13. Mais selon l'agencement habituel des couteaux de sole sur des porte-outils réglables en hauteur, tels que notamment des coulisses, les surfaces de positionnement 14 et 15 sont inclinées par rapport à l'horizontale en formant un petit angle, en montant en direction du front de taille. En tout cas, les surfaces de positionnement 14 et 15 sont disposées de manière que lorsqu'il y a un déplacement transversal de la partie ranchante 3 par rapport à la tige 2 du couteau en direction du front de taille, indiqué par la flèche 18 aux figures 5 à 7, la hauteur de coupe du couteau de sole ne se modifie pas par rapport à l'horizon de la sole, ceci signifiant que l'arête du couteau 12 reste inchangée dans sa position en hauteur. Grâce aux parties formant gradins des surfaces frontales 6 et 13, deux surfaces d'appui opposées et décalées l'une par rapport à l'autre de la mesure du gradin, c'est-à-dire de la largeur des su-faces de -7positionnement 14, 15 en direction de l'axe du couteau, se trouvent formées sur chacune de ces surfaces frontales. Aux figures 1 et 2, la partie tranchante 3 est représentée dans sa position normale sur la tige du couteau. La partie tranchante est soudée par appui des surfaces formant gradin 6 et 13 au moyen d'un cordon de soudure périphérique en coin sur le cSté frontal de la tige 2 du couteau. Le cordon de soudure est simplement représenté en tiretés en 19 aux figures 1, 2, 5 et 7 pour des raisons de clarté. Dans cette position normale, les surfaces latérales de la partie tranchante 3 sont sensiblement en alignement avec les surfaces latérales de la partie de pied 5 de la tige 2 du couteau. On obtient ainsi une profondeur de coupe déterminée du couteau de sole par rapport au front de taille. S'il convient de rehausser la profondeur de coupe de par exemple mm, la partie tranchante 3, telle qu'elle est représentée aux figures 5 à 7, peut être soudée en étant déplacée transversalement sur la partie de pied 5 par rapport à la tige 2 du couteau, en direction du front de taille (flèche 18). Il est alors possible d'utiliser pour des couteaux de sole de profondeur de coupe différente la même tige 2 du couteau et également des parties tranchantes concordantes 3. Les surfaces de positionnement 14 et 15 prévues sur les surfaces frontales à gradin 6 et 13 permettent un alignement précis de la partie tranchante par rapport à la tige du couteau en vue de réaliser la soudure. Si une partie tranchante 3 doit être remplacée, on élimine le cordon de soudure périphérique 19 à l'aide d'un chalumeau coupeur. On réalise alors avec le chalumeau coupeur et à partir d'un c8té du couteau de sole une découpe étagée sensiblement en forme de S correspondant à la forme en gradin des surfaces 6 et 13, les surfaces de positionnement 12 et 13 étant libérées par découpage. On peut ensuite mettre en place une nouvelle pointe de coupe 3, l'aligner et la souder. - 8- REVENDICATIONS 1. Couteau de sole pour rabot d'abattage d'exploitation minière, constitué par une tige qui peut être raccordée à un porte-couteau de manière à pouvoir être facilement remplacée et une. partie tranchante formant la pointe de coupe et fixée à la tige du couteau, les surfaces frontales de la tige du couteau et de la partie tranchante tournées l'une vers l'autre et formant des surfaces d'appui mutuelles étant munies de parties formant des gradins en correspondance, caractérisé en ce que - la partie tranchante (3) et la tige du couteau (2) sont reliées par soudage des surfaces frontales à gradin, - les parties formant gradins qui s'étendent en direction du front de taille (flèche 18) forment des surfaces de positionnement (14, 15) pour le soudage de la partie tranchante (3) dans des positions transversales différentes et de ce fait pour des profondeurs de coupe différentes du couteau, tout en conservant le niveau de la coupe par rapport à la sole. 2. Couteau de sole selon la revendication 1, caractérisé en ce que les surfaces de positionnement (14, 15) s'étendent, par rapport à la dimension en largeur de la partie tranchante et de la tige du couteau dans la position de la soudure, sensiblement sur la totalité de la largeur des surfaces frontales (6, 13). 3. Couteau de sole selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la surface de positionnement (14) de la tige (2) du couteau recouvre la surface de positionnement (15) de la partie tranchante (3). 4. Couteau de sole selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les surfaces de positionnement (14, 15) sont inclinées par rapport à l'horizontale en formant un angle aigu et en montant en direction du front de taille. 5. Couteau de sole selon l'une quelconque des revendications 1 à 9- 4, caractérisé en ce que chacune des deux surfaces frontales (6, 13) de la tige (2) du couteau et de la partie tranchante (3) ne comprennent qu'une unique partie formant gradin, deux surfaces d'appui opposées, décalées l'une par rapport à l'autre de la mesure du décalage en direction de l'axe du couteau étant constituée sur chaque surface frontale (6, 13). 6. Couteau de sole selon l'une quelconque des revendications 1 à , caractérisé en ce que les arêtes extérieures des surfaces frontales à gradin (6, 13) sont munies de biseaux (16) formant des rainures de soudage. 7. Procédé pour remplacer la partie tranchante usée d'un couteau de sole selon une ou plusieurs des revendications 1 à 6 par séparation de la partie tranchante soudée au moyen d'un chalumeau coupeur, caractérisé en ce qu'une découpe décalée correspondant aux surfaces à gradin est réalisée à l'aide d'un chalumeau coupeur, en libérant par découpage les surfaces de positionnement en correspondance (14, 15) de la tige (2) du couteau et de la partie tranchante (3).