Brevet FR2681901A1 — publié le 19930402

Pointe et pic en carbure La présente invention a pour objet une pointe de coupe en carbure pour roche, et un pic de coupe pour roche pourvu d'une telle pointe. Dans l'extraction de roches tels que le charbon, des pics de coupe courants dans l'industrie de différents types (tels que les pics radiaux et les pics à attaque frontale) sont d'usage courant, se composant tous d'acier10 avec,usiné sur la face supérieure de la tête du pic, un évidement destiné à recevoir la pointe et avec une pointe brasée en position dans l'évidement Avec les conceptions de pics courantes de l'industrie, l'acier de la tête du pic est exposé après environ 10 % à 20 % d'usure du bord15 supérieur de la pointe et une action de frottement désavantageuse commence sur le minerai à extraire et/ou le roc sus-jacent ou sous-jacent à la veine de minerai concernée et il se produit un ramassage de quartz désavantageux Plus gravement, s'il s'agit de charbon, la20 libération de méthane pendant l'extraction de la veine aboutit souvent à une inflammation spontanée dans la zone dite d'émission d'étincelles incendiaires située en arrière de la pointe à cause de la température élevée du pic au voisinage de cette zone, ce qui nécessite diverses25 précautions de ventilation et/ou d'extinction par eau, avec les frais correspondants En outre, l'usure précoce de la pointe et le rendement de coupe diminué provoquent un besoin rapide de changement de pic habituellement après le travail de 3-4 équipes de mineurs de charbon ce30 qui nécessite environ une heure d'arrêt pour changer une tête de coupe rotative pourvue, par exemple, de 50 pics. Les propositions connues de pointes et de pics comprennent les brevets GB 1 085 757, EP 0103820, US 2 330 081, US 4.143 920, US 4 674 803 et US 5 092 310. La présente invention a pour objet fondamental de produire une pointe et un pic de coupe en carbure pour minerai d'une durée de vie accrue et présentant une moindre tendance aux inflammations par étincelle. Selon un premier aspect de la présente invention il est prévu une pointe de coupe en carbure pour roche comportant un corps de carbure massif possédant au moins une face antérieure, au moins une face supérieure, une face inférieure d'assise, une face postérieure et des faces latérales, la pointe comportant une partie principale formant pointe et une partie allongée formant10 queue, la face postérieure étant prévue à l'extrémité de la partie allongée formant queue, la longueur d'avant en arrière de la pointe étant d'environ deux fois la profondeur de la pointe, représentée par la longueur, de haut en bas, de la face antérieure, avec deux faces15 convergeant vers un sommet définissant la face supérieure de ladite partie principale formant pointe et avec la face supérieure de la partie formant queue définie par deux autres faces convergeant vers un sommet supérieur qui est contigu du sommet supérieur de la partie principale20 formant pointe, avec un angle de dépouille postérieur supérieur à celui de la partie principale formant pointe. Selon un second aspect de la présente invention, il est prévu un pic de coupe pour roche comprenant une pointe telle qu'elle est définie cidessus.25 Des essais ont indiqué qu'avec la pointe et le pic selon la présente invention il faut que l'usure atteigne au moins 50 % pour que l'acier du pic soit exposé à un contact entre acier et roche En conséquence, la vie du pic est allongée de quelque 50 % Mise à part la réduction30 des frais résultant du nombre réduit de pics nécessaires pour extraire le même tonnage de roche, des économies supplémentaires sont réalisées en réduisant le temps d'arrêt de moitié pour les opérations de changement de pics. La face antérieure de la pointe est, de préférence, définie par deux faces formant un angle convergeant vers un sommet antérieur. La face inférieure d'assise peut être plane En ce qui concerne la partie allongée formant queue, celle-ci peut également posséder une face inférieure d'assise contiguë de celle de la partie principale formant pointe. La face postérieure peut être définie par une première face parallèle, ou sensiblement parallèle, à la face10 antérieure et aboutissant, par une face en biseau, à la face inférieure d'assise. Il est évident que l'évidement destiné à recevoir la pointe dans la tête du pic selon la présente invention doit être usiné de façon à former un profil correspondant15 à celui des faces inférieures d'assise et à la face ou aux faces postérieures de la pointe selon le premier aspect. La présente invention sera, à présent, décrite plus précisément à titre d'exemple, en se référant aux figures jointes, dans lesquelles:20 La figure 1 est une élévation latérale d'un pic de coupe pour roche radial selon le second aspect de la présente invention, pourvu d'une pointe en carbure selon le premier aspect de la présente invention et La Figure 2 correspond à la Figure 1 mais représente un pic à attaque frontale. Sur les deux Figures, les composants semblables ont les mêmes numéros de référence. Un pic de coupe pour roche 1 est composé d'acier forgé et possède une tige 2 de section rectangulaire apte à être reçue de manière amovible dans une ouverture de profil correspondant d'un boîtier à pics (non représenté) fixé par soudage à une tête de coupe rotative d'une machine d'extraction de roche, par exemple une haveuse ou un tunnelier ou un engin de creusement de voies35 souterraines Cette tige 2 est d'un seul tenant avec une tête 3 élargie qui peut être décalée, comme le représente la Figure 1, afin de constituer un pic radial courant dans l'industrie, ou peut être sensiblement dans l'axe, comme le représente la Figure 2, afin de constituer un pic d'attaque frontale courant dans l'industrie.5 Un évidement de réception 4 sensiblement en forme de L est usiné à l'extrémité terminale de la tête 3 à distance de la tige 2 pour une pointe 5 en carbure massif. La pointe 5 possède une face antérieure 6 définie par deux faces 7 formant un angle qui convergent vers un sommet antérieur 8; elle possède une face supérieure 9 également définie par deux faces 10 convergeant vers un sommet supérieur il et elle possède une face inférieure d'assise 12 plane et des faces latérales 13 Dans le sens d'avant en arrière, défini entre les lignes A et B, se15 trouve une partie principale formant pointe 14 qui peut, seule, être considérée comme une pointe courante dans l'industrie, et lorsque de l'usure s'est produite sur une telle pointe, seulement jusqu'à la ligne Ll (Figure 1), il se produira un contact désavantageux entre acier et roche20 entre la tête 2 et la roche concernée Selon un premier trait de la présente invention, la pointe 5 comprend une partie allongée formant queue 15 définie entre les lignes B et C, de sorte que la pointe 5 a une longueur d'avant en arrière totale définie entre les lignes A et C, laquelle25 longueur de A à C est d'environ le double de la profondeur de la pointe 5 représentée par la longueur de haut en bas de la face antérieure 6 définie entre les lignes D et E. Les parties 14 et 15 sont naturellement produites d'un seul tenant pendant des opérations de compression et de30 frittage du carbure classiques. La partie allongée formant queue 15 possède une face inférieure d'assise 16 contiguë de la face 12 de la partie principale formant pointe 15, et selon un second trait de la présente invention elle possède également une face35 supérieure 17 définie par deux faces 18 convergeant vers un sommet supérieur 19 contigu du sommet supérieur il de la partie principale formant pointe 14 mais, comme on peut le voir sur les Figures 1 et 2, d'angle de coupe postérieur plus grand Enfin, la partie allongée formant queue 15 possède une face postérieure 20 définie par une5 première face 21 parallèle à la face antérieure 6 de la partie principale formant pointe 14 et aboutissant, par une face en biseau 22, à la face inférieure d'assise 16. Des essais ont montré qu'avec la pointe 1 selon la présente invention, comportant une partie principale formant pointe 14 et une partie allongée formant queue 15 et un angle de coupe accru du sommet 19, il ne se produit pas de contact désavantageux entre acier et roche jusqu'à ce que l'usure atteigne la ligne L 2 (Figure 1) Avec les pointes 1 telles qu'elles sont illustrées, cela signifie15 que 50 % environ de la pointe de carbure 1 doit être usée avant que l'acier de la tête de pic ne soit exposé à un contact avec la roche ou autre Ceci assure un allongement sensible de la durée de vie du pic de 50 % environ par rapport aux pics pourvus de formes de pointes en carbure20 courantes dans l'industrie; un nombre réduit de changements de pics et, par conséquent, une réduction des frais de main-d'oeuvre non productifs et aussi un temps d'arrêt réduit de la haveuse ou du tunnelier associé et, en conséquence, un accroissement de la production, un25 nombre réduit d'achats de pics pour un exploitant minier et des frais de transport souterrain réduits. REVENDICATIONS 1 Pointe de coupe en carbure pour roche comportant un corps en carbure massif possédant au moins une face antérieure ( 6), au moins une face supérieure ( 9), une face inférieure d'assise ( 12), une face postérieure ( 20) et des faces latérales ( 13), la pointe ( 5) comportant une partie principale formant pointe ( 14) et une partie allongée formant queue ( 15), la face postérieure ( 20) étant prévue10 à une extrémité terminale de la partie allongée formant queue ( 15), la longueur (AC) d'avant en arrière de la pointe étant d'environ le double de la profondeur (DE) de la pointe ( 5) représentée par la longueur de haut en bas de la face antérieure ( 6), deux faces ( 10) convergeant15 vers un sommet ( 11) pour définir la face supérieure ( 9) de la partie principale formant pointe ( 14), et la partie allongée formant queue ( 15) possédant également une face supérieure ( 17) définie par deux faces ( 18) qui convergent vers un sommet supérieur ( 19) contigu au sommet supérieur20 ( 11) de la partie principale formant pointe ( 14), caractérisée en ce que le sommet supérieur ( 19) de la partie allongée formant queue ( 15) possède un angle de dépouille postérieur supérieur à celui du sommet supérieur ( 11) de la partie principale formant pointe ( 14). 2 Pointe selon la revendication 1, caractérisée en ce que la face antérieure ( 6) de la pointe ( 5) est définie par deux faces ( 7) formant un angle qui convergent vers un sommet antérieur ( 8). 3 Pointe selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que la face inférieure d'assise ( 12) est plane. 4 Pointe selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la face postérieure ( 20) est définie par une première face ( 21) parallèle, ou sensiblement parallèle, à la face inférieure d'assise-( 6). Pic de coupe pour roche pourvu d'une pointe en carbure telle qu'elle est définie dans l'une quelconque des revendications 1 à 4.