Brevet FR2693230A1 — publié le 19940107

"Lame de coupe, notamment pour l'exécution d'une saignée courbe dans un front de taille" La présente invention concerne d'une manière générale les machines de havage, et, plus précisément, leur lame de coupe. Il s'agit globalement d'une lame comportant un châssis allongé à la périphérie duquel interviennent des moyens de havage formés par exemple d'au moins une chaîne de havage, c'est-à-dire d'au moins une chaîne portant de place en place des outils de taille et montée rotative en boucle sans fin. Une telle lame de coupe est usuellement portée en porte-à-faux par une tête de havage, en étant le plus souvent plus ou moins articulée à celle-ci, et à cette tête de havage sont usuellement associés des moyens d'avance propres à permettre d'en assurer à la demande le cheminement par rapport au front de taille à travailler. Par exemple, la tête de havage est pour ce faire portée par un chariot monté mobile sur un guide, avec, entre ce chariot et ce guide, des moyens de crabotage. Quoi qu'il en soit, l'effort moteur de poussée auquel est soumise la lame de coupe n'est dans tous les cas appliqué à ce jour qu'à l'une des extrémités de celle-ci, celle par laquelle elle est reliée à la tête de havage qui la porte, en étant concentré à cette extrémité. Cet effort moteur de poussée a donc à vaincre un moment d'application d'autant plus important que le porte-à-faux de la lame de coupe est grand et que la dureté du terrain travaillé est elle-même élevée. En pratique, il en résulte inévitablement une limitation de ce porte-à-faux dans les terrains durs, au détriment de la productivité. La présente invention a d'une manière générale pour objet des dispositions de nature à permettre de surmonter dans ce cas cette difficulté. De manière plus précise, elle a pour objet une lame de coupe, qui est du genre comportant un châssis allongé à la périphérie duquel interviennent des moyens de havage, et qui, suivant un premier aspect, est d'une manière générale caractérisée en ce qu'il est associé à son châssis, sur une partie au moins de la longueur de celui-ci, des moyens d'avance autonomes propres à exercer sur ce châssis un effort moteur de poussée en prenant appui sur le terrain. Ainsi, la lame de coupe suivant l'invention, et, avec elle, la tête de havage qui la porte, est marchante. En pratique, les moyens d'avance autonomes mis en oeuvre comportent au moins un bloc d'avance, qui, monté mobile dans le plan même du châssis de la lame de coupe, perpendiculairement à la direction d'allongement de ce châssis, sous le contrôle d'au moins un vérin d'avance lié à celui-ci, est équipé, perpendiculairement à ce plan, de moyens d'appui propres à lui permettre de s'arc-bouter au terrain. Ces moyens d'appui comportent par exemple au moins un vérin d'appui. Quoi qu'il en soit, les moyens d'avance autonomes prévus suivant l'invention peuvent avantageusement être dûment échelonnés le long de la longueur du châssis de la lame de coupe, au bénéfice de l'efficacité de l'effort moteur de poussée qu'ils sont susceptibles d'exercer sur ce châssis. Les conditions étant égales par ailleurs, le porte-àfaux de la lame de coupe peut dès lors être avantageusement augmenté si désiré, et le moment d'application de l'effort moteur de poussée développé se trouve lui-même réduit. En développement de cette disposition, il est prévu, suivant une autre disposition de l'invention, de fractionner conjointement l'effort résistant, pour améliorer encore les conditions de travail de la lame de coupe. Suivant cette deuxième disposition, il est en effet associé, suivant l'invention, à cette lame de coupe, au moins une autre lame de coupe, qui s'étend parallèlement à elle, mais dont la longueur est différente, et dont les moyens d'avance autonomes sont décalés longitudinalement par rapport aux siens. Les objets de l'invention, leurs caractéristiques et leurs avantages, ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre, à titre d'exemple, en référence aux dessins schématiques annexés sur lesquels la figure 1 est une vue en élévation d'un front de taille et de la lame de coupe mise en oeuvre suivant l'invention pour l'exécution d'une saignée dans celui-ci la figure 2 est une vue en plan, vue de dessous, de cette lame de coupe, suivant la flèche II de la figure 1 la figure 3 en est une vue latérale, suivant la flèche III de la figure 2 la figure 4 en est, à échelle supérieure, une vue partielle en coupe longitudinale, suivant la ligne IV-IV de la figure 3 la figure 5 en est, à l'échelle de la figure 4, une vue partielle en coupe transversale, suivant la ligne V-V de la figure 4 les figures 6A, 6B, 6C sont des vues schématiques en plan illustrant le cheminement de la lame de coupe suivant l'invention ; De même, les figures 7A, 7B, 7C sont des vues schématiques en coupe transversale illustrant ce cheminement la figure 8 est une vue schématique en plan illustrant la mise en oeuvre en parallèle de plusieurs lames de coupe suivant l'invention la figure 9 est une vue en coupe transversale d'une variante de réalisation pour une telle lame de coupe. Ces figures illustrent à titre d'exemple l'application de l'invention à l'exécution d'une saignée 10 courbe dans un front de taille 11, en vue du creusement d'un souterrain, suivant un procédé du type de celui faisant l'objet du brevet français qui, dépose le 4 Décembre 1969 sous le No 69 41839, a eté publié sous le No 2 070 413. I1 est mis en oeuvre, pour ce faire, une machine de havage 12 comportant, globalement, une tête de havage 13, et, articulée à celle-ci, tant dans un plan, sous le contrôle de vérins 14, que suivant un axe parallèle à ce plan, sous le contrôle de verins non visibles sur les figures, une lame de coupe 15. Les dispositions correspondantes ne relevant pas de la présente invention, elles ne seront pas décrites plus en détail ici. Seule sera décrite ici la lame de coupe 15, cette lame de coupe 15 faisant seule en propre l'objet de l'invention. De manière connue en soi, elle comporte un châssis 17 allongé, qui est relativement plat et étroit, et à la périphérie duquel interviennent des moyens de havage 18. Dans les formes de réalisation représentées, ces moyens de havage 18 sont formés d'au moins une chaîne de havage, c'est-à-dire d'au moins une chaîne porteuse de place en place d'outils de taille 19 et montée rotative en boucle sans fin. Les dispositions correspondantes ne font pas non plus partie de la présente invention, et elles ne seront donc pas non plus décrites ici. Seuls seront en pratique décrits les éléments de la lame de coupe 15 nécessaires à la compréhension de l'invention. Soit M le plan du châssis 17, supposé passer à miépaisseur dans celui-ci, et soit D sa direction d'allongement. Ce plan M est en pratique schématisé en traits interrompus par sa trace à la figure 3, et, de même, la direction d'allongement D est schématisée en traits interrompus à la figure 2. Suivant l'invention, il est associé au châssis 17 de la lame de coupe 15, sur une partie au moins de la longueur de celui-ci, des moyens d'avance autonomes 20 propres à exercer sur lui un effort moteur de poussée en prenant appui sur le terrain. Dans la forme de réalisation plus particulièrement représentée sur les figures 1 à 7, la lame de coupe 15 n'est équipée que d'un seul jeu de moyens de havage 18, et les moyens d'avance autonomes 20 associés à son châssis 17 sont disposés au sein même de ce châssis 17, à l'intérieur du contour de ces moyens de havage 18. Globalement, le châssis 17 comporte, dans sa zone médiane, pour le logement de ces moyens d'avance autonomes 20 un évidement 22, qui, longitudinalement, est défini par deux membrures 23. Dans la forme de réalisation représentée, les moyens d'avance autonomes 20 comportent au moins un bloc d'avance 24, qui, monté mobile dans le plan M même du châssis 17, perpendiculairement à la direction d'allongement D de celui-ci, sous le contrôle d'au moins un vérin d'avance 25 lié au châssis 17 suivant des dispositions qui seront décrites plus en détail ultérieurement, est équipé, perpendiculairement au plan M, de moyens d'appui propres à lui permettre de s'arc-bouter au terrain par agrippement à celui-ci. Préférentiellement, et tel que représenté, les moyens d'avance autonomes 20 comportent au moins deux blocs d'avance 24, qui sont échelonnés à distance l'un de l'autre le long de la direction d'allongement D du châssis 17, et dont les commandes sont alternées. En pratique, dans la forme de réalisation représentée, quatre blocs d'avance 24 sont ainsi prévus. Ils sont associés par paires : deux interviennent simultanement, tandis que les deux autres, imbriqués avec les précédents, interviennent en alternance avec ceux-ci. Seul l'un de ces blocs d'avance 24 sera décrit dans ce qui suit, en référence aux figures 4 et 5. En pratique, ce bloc d'avance 24 est monté mobile sur au moins une traverse de guidage 28 établie transversalement entre les deux membrures 23 du châssis 17, et, pour la constitution du vérin d'avance 25 qui lui est associé, il comporte, autour de cette traverse de guidage 28, un évidement 29 formant une chambre de vérin pour un piston 30 calé sur cette traverse de guidage 28. Dans la forme de réalisation représentée, deux traverses de guidage 28 sont prévues, parallèlement l'une à l'autre, à distance l'une de l'autre, avec, autour de chacune d'elles, un évidement 29 et la chambre de vérin formée par celui-ci est à double effet. Au bloc d'avance 24 sont donc associés en paralèle deux vérins d'avance 25, et ceux-ci sont liés au châssis 17 par les traverses de guidage 28 correspondantes. Ces traverses de guidage 28, qui sont en pratique de section transversale circulaire, traversent de part en part, et à étanchéité, le bloc d'avance 24. Apparentes sur les dessins, les modalités d'exécution correspondantes relèvent de l'homme de métier. Pour chacun des évidements 29, des arrivées de fluide sous pression, non visibles sur les figures, sont prévues, d'une part, à l'une des extrémités d'un tel évidement 29, d'un premier côté du piston 30 associé, tel que schématisé par la flèche Al sur la figure 4, et, d'autre part, à l'autre extrémité de cet évidement 29, de l'autre côté du piston 30, tel que schématisé par la flèche A2 sur cette même figure 4. Ainsi qu'il est aisé de le comprendre, c'est l'ensemble du bloc d'avance 24 qui forme ainsi conjointement un cylindre pour les deux vérins d'avance 25. Dans la forme de réalisation représentée, les moyens d'appui mis en oeuvre pour l'arc-boutement au terrain comportent corollairement au moins un vérin d'appui 26. Préférentiellement, le bloc d'avance 24 comporte ainsi au moins deux vérins d'appui 26 disposes dos à dos, l'un s'étendant d'un premier côté du plan M, perpendiculairement à celui-ci, l'autre s'étendant du côté du plan M opposé au précédent, mais également perpendiculairement à ce plan M. Dans la forme de réalisation représentée, il y a ainsi deux paires de verins d'appui 26 disposés dos à dos. Ces vérins d'appui 26 interviennent tous entre les deux traverses de guidage 28, et ils sont tous déformables angulairement, en étant, en pratique, rotulés. Il s'agit en outre de vérins à double effet. Seul l'un d'eux sera décrit dans ce qui suit. Il comporte, dans un évidement 32 du bloc d'avance 24 formant chambre de vérin, un piston 33 dont est solidaire une tige 34. Cette tige 34 fait saillie hors de l'évidement 32, et sur son extrémité 35, qui est en calotte sphérique, est rapporté, de manière rotulaire, à la surface du bloc d'avance 24, un plateau d'appui 36. Dans la forme de réalisation représentée, ce plateau d'appui 36 a un contour circulaire. Comme précédemment, des arrivées de fluide sous pression A3, A4 sont prevues aux extrémités de l'évidement 32. Comme précédemment, également, cet évidement 32 est rendu étanche. Les modalités d'exécution correspondantes, apparentes sur les dessins, relèvent de l'homme de métier. Chacun des vérins d'appui 26 est monté mobile entre une position rétractée pour laquelle, tel que représenté en trait continu sur la figure 4, son plateau d'appui 36 est à niveau avec la surface correspondante du bloc d'avance 24, et une position déployée pour laquelle, tel que schématisé en traits interrompus pour l'un d'eux sur la figure 5, ce plateau d'appui 36 fait saillie hors du bloc d'avance 24. Sur les figures 6, et suivant une disposition inverse, les plateaux d'appui 36 sont représentés en trait continu pour la position déployée, et en traits interrompus pour la position rétractée. On supposera tout d'abord, figures 6A et 7A, que les vérins d'appui 26 sont ainsi en position déployée, avec leur plateau d'appui 36 appliqué au terrain. Le bloc d'avance 24 est dès lors agrippé à ce terrain, et il est donc fixe par rapport à celui-ci. On supposera, egalement, que le bloc d'avance 24 est alors proche de l'une des membrures 23 du châssis 17. Si, dès lors, du fluide sous pression est envoyé dans ses évidements 29 par l'arrivée Al proche de l'autre des membrures 23 du châssis 17, ce châssis 17 se déplace par rapport à lui, et donc par rapport au terrain, suivant la flèche F1 des figures 6B et 7B. Les vérins d'appui 26 sont alors ramenes en position rétractée, figures 6C et 7C, et un autre bloc d'avance 24 assure à son tour, suivant le même processus que précédemment, l'avance du châssis 17, tel que schématisé par les flèches F2 sur les figures 6C et 7C. Il est ainsi procédé alternativement avec une paire et l'autre des blocs d'avance 24. Usuellement, et tel que décrit par exemple dans le brevet français qui, déposé le 24 Mars 1975 sous le No 75 09034, a été publié sous le No 2 305 583, une machine de havage est portée par un chariot monté mobile sur un guide 38 dont le profil est à l'image de celui de la saignée 10 à exécuter, avec, entre ce chariot et ce guide 38, des moyens crabotage lui permettant de cheminer le long de celui-ci. Il n'en est pas de même avec la machine de havage 12 équipée d'une lame de coupe 15 suivant l'invention, puisque, avec les moyens d'avance autonomes 20 associés au châssis 17 de cette lame de coupe 15, elle constitue de fait une machine de havage marchante. Dès lors, et tel que schématisé par des flèches 39 sur les figures 1 et 3, il suffit de doter la tête de havage 13 de cette machine de havage 12 de capteurs de déplacement susceptibles d'en contrôler la position par rapport au guide 38. Les dispositions correspondantes ne relevant pas de la présente invention, elles ne seront pas décrites ici. La machine de havage 12 équipée de la lame de coupe 15 suivant l'invention peut ainsi cheminer d'elle-même tout au long du guide 38, sous la seule sollicitation des moyens d'avance autonomes 20 associés au châssis 17 de cette lame de coupe 15. Conjointement, il est prévu un véhicule chenillé 40 pour sa mise en place à l'une des extrémités du guide 38 et pour sa récupération à l'autre de ces extrémités. Sur ce véhicule chenillé 40 est articulé à cet effet, suivant un axe horizontal 41, un bloc 42 qui, sur les surfaces internes de deux flasques 43, porte deux crémaillères 44 avec lesquelles la tête de havage 13 de la machine de havage 12 est apte à engrener par deux pignons 45. Dans la variante de mise en oeuvre illustrée par la figure 8, la lame de coupe 15 suivant l'invention intervient conjointement avec au moins une autre lame de coupe 15, qui s'étend parallèlement à elle, mais dont la longueur est différente, et dont les moyens d'avance autonomes 20 sont décalés longitudinalement par rapport aux siens. Par exemple, et tel que représenté, trois lames de coupes 15 sont ainsi mises en oeuvre en parallèle pour l'exécution de la saignée 10. L'effort résistant s'en trouve réduit d'autant. La variante de réalisation schématisée par la figure 9 concerne le cas où le châssis 17 de la lame de coupe 15 suivant l'invention porte deux jeux de moyens de havage 18 échelonnés parallèlement l'un à l'autre suivant son épaisseur. Dans ce cas, les moyens d'avance autonomes 20 qui sont associés à ce châssis 17 sont établis à distance de celui-ci, à l'extérieur du contour des moyens de havage 18, et ils interviennent sur le châssis 17 entre ces derniers. Pour ce faire, il suffit que les traverses de guidage 28 des blocs d'avance 24 constituant ces moyens d'avance autonomes 20 soient attelées au châssis 17. Comme precedemment, chacun des jeux de moyens de havage 18 peut par exemple être formé d'au moins une chaîne de havage. Bien entendu, la présente invention ne se limite pas aux formes de réalisation decrites et représentées, mais englobe toute variante d'exécution et/ou de mise en oeuvre. En particulier, le ou les vérins d'appui peuvent être remplacés par tout moyen d'appui permettant de manière semblable un arc-boutement au terrain. Pour être capables de deformation angulaire, ce ou ces vérins d'appui peuvent par exemple être des verins élastomères. De même, les moyens de havage mis en oeuvre ne sont pas nécessairement formés d'une ou plusieurs chaînes de havage. Au contraire, et en fonction notamment de la dureté du terrain, ces chaînes de havage peuvent être remplacees par des organes rotatifs, tels que disques ou autres dûment entraînés en rotation au sein même de la saignée. REVENDICATIONS 1. Lame de coupe, du genre comportant un châssis (17) allonge à la périphérie duquel interviennent des moyens de havage (18), caractérisée en ce qu'il est associé à son châssis (17), sur une partie au moins de la longueur de celui-ci, des moyens d'avance autonomes (20) propres à exercer sur ce châssis (17) un effort moteur de poussée en prenant appui sur le terrain. 2. Lame de coupe suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens d'avance autonomes (20) associés à son châssis (17) comportent au moins un bloc d'avance (24), qui, monté mobile dans le plan (M) même du châssis (17), perpendiculairement à la direction d'allongement (D) de celui-ci, sous le contrôle d'au moins un vérin d'avance (25) lié audit châssis (17), est équipé, perpendiculairement audit plan (M), de moyens d'appui propres à lui permettre de s'arc-bouter au terrain. 3. Lame de coupe suivant la revendication 2, caractérisée en ce que le bloc d'avance (24) est monté mobile sur au moins une traverse de guidage (28) liée au châssis (17), et, pour la constitution du vérin d'avance (25) qui lui est associé, il comporte, autour de ladite traverse de guidage (28), un évidement (29) formant une chambre de vérin pour un piston (30) calé sur ladite traverse de guidage (28). 4. Lame de coupe suivant la revendication 3, caractérisée en ce que le bloc d'avance (24) est monté mobile sur deux traverses de guidage (28) établies parallèlement l'une à l'autre. 5. Lame de coupe suivant l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisée en ce que les moyens d'appui comportent au moins un vérin d'appui (26). 6. Lame de coupe suivant les revendications 4 et 5, prises conjointement, caractérisée en ce que le vérin d'appui (26) intervient entre les deux traverses de guidage (28). 7. Lame de coupe suivant l'une quelconque des revendications 5, 6, caractérisée en ce que le vérin d'appui (26) est angulairement déformable. 8. Lame de coupe suivant la revendication 7, caractérisée en ce que le vérin d'appui (26) est rotulé. 9. Lame de coupe suivant l'une quelconque des revendications 5 à 8, caractérisée en ce que le bloc d'avance (24) est équipé d'au moins deux vérins d'appui (26) disposés dos à dos. 10. Lame de coupe suivant l'une quelconque des revendications 2 à 9, caractérisée en ce que le bloc d'avance (24) est disposé au sein même du châssis (17), à l'intérieur du contour des moyens de havage (18). 11. Lame de coupe suivant les revendications 3 et 10, prises conjointement, caractérisée en ce que la ou les traverses de guidage (28) sur lesquelles est monté mobile le bloc d'avance (24) sont établies transversalement entre deux membrures (23) du châssis (17). 12. Lame de coupe suivant l'une quelconque des revendications 2 à 11, caractérisée en ce que, le châssis (17) portant deux jeux de moyens de havage (18) échelonnés parallèlement l'un à l'autre suivant son épaisseur, les moyens d'avance autonomes (20) qui lui sont associés sont établis à distance de ce châssis (17), à l'extérieur du contour desdits moyens de havage (18), en intervenant entre ces derniers. 13. Lame de coupe suivant l'une quelconque des revendications 2 à 12, caractérisée en ce qu'il y a au moins deux blocs d'avance (24), qui sont échelonnés à distance l'un de l'autre le long du châssis (17), et dont les commandes sont alternées. 14. Lame de coupe suivant l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisée en ce qu'elle intervient conjointement avec au moins une autre lame de coupe, qui s'étend parallèlement à elle, mais dont la longueur est différente, et dont les moyens d'avance autonomes (20) sont décalés longitudinalement par rapport aux siens.