Brevet FR2722445A1 — publié le 19960119

"Procédé pour le clivage de blocs ardoisiers ainsi que les machines pour la mise en oeuvre de ce procédé" Pour réaliser le clivage de blocs ardoisiers afin d'obtenir des ardoises, il est habituel de mettre en oeuvre un couteau et une source de fluide sous pression constituée en général par de l'eau ou de l'air. Suivant ce procédé connu, on place le couteau contre le chant du bloc à cliver puis on applique un choc sur ce couteau afin de former une fissure dans le bloc. Ensuite, on envoie le fluide sous pression dans la zone délimitée par les joints qui entourent le couteau et la zone fissuré du bloc afin que la pression du fluide en s'établissa= dans la fissure, assure sa propagation et donc le clivage du bloc. Ce procédé implique cependant une consommation de fluide sous pression importante, du fait des fuites inévitables du fluide à hauteur de la surface de contact des joints d'étancbéité et du chant du bloc dont la surface est au demeurant irrégulière. Ces fuites sont par ailleurs d'une importance notable compte tenu du périmètre important délimité par les joints et compte tenu également du fait que cette étanchéité devient pratiquement inexistante lorsque le bloc à cliver devient de plus en plus mince au fur et à mesure de son clivage. Par ailleurs, suivant ce procédé, la pression du fluide ne peut pénétrer et s'établir valablement que dans la fissure formée dans le bloc pour ses parties qui prolongent latéralement les couteaux à ses extrémité, compte tenu que le reste de la fissure est obturé par ce couteau. La présente invention a en conséquence pour but de remédier à ces inconvénients et concerne à cet effet un procédé pour le clivage de blocs ardoisiers, ce procédé mettant en oeuvre un couteau et un fluide sous pression, ce fluide étant amené dans la fissure formée à une extrémité du bloc afin d'assurer sa propagation jusqu'à l'extrémité distale de ce bloc, procédé caractérisé en ce qu'on emmène le fluide sous pression sur le fil du couteau en passant au travers de ce couteau. Suivant une autre caractéristique de l'invention, on amène le fluide sous pression sur le fil du couteau en prévoyant à l'intérieur de ce couteau des canaux débouchant sur le fil du couteau par des orifices de faible largeur, mesurée transversalement au couteau. Suivant une autre caractéristique de l'invention, on réalise la mise sous pression interne du couteau simultanément à l'établissement du choc mécanique assurant la fissuration initiale du bloc. Suivant une autre caractéristique de l'invention, la machine pour la mise en oeuvre du procédé comporte un couteau pourvu de canaux internes reliés, d'une part à une source de fluide sous pression et débouchant, d'autre part, sur le fil du couteau. L'invention est représentée à titre d'exemple non limitatif sur les dessins ci-joints dans lesquels - la figure i est une vue en coupe schémati que d'une machine conforme à l'invention, en cours de clivage d'un bloc, le couteau étant représenté partiellement coupé, - la figure 2 est une vue en coupe suivant A-A de la figure 1, - la figure 3 est une coupe suivant B-B de la figure 1, - la figure 4 est une vue de dessous du couteau de la figure 1, - la figure 5 est une vue latérale d'un autre mode de réalisation du couteau, - la figure 6 est une vue en coupe suivant C-C de la figure 5. La présente invention a en conséquence pour but de définir un procédé de clivage de blocs ardoisiers, qui permette d'améliorer le rendement énergétique des opérations, d'améliorer la qualité du clivage et des ardoises qui en résultent, ainsi que de réduire la quantité de déchets. Ces résultas sot obtenus en appliquant le fluide sous pression directement sur le fil du couteau, c'est-à-dire directement dans la fissure formée et fermée par le couteau de façon que lors de la mise sous pression. elle soit transmise intégralement et immédiatement à 1 endroit le plus souhaitable pour assurer la propagation de a fissure. Cette mise sous pression est réalisée à l'intérieur du couteau, par des canaux d'amenée de fluide sous pression qui débouchent, sur le fil de ce couteau, par des orifices de faible largeur et tout au moins de largeur suffisamment faible pour être logés en totalité dans la fissure formée initialement par ce couteau. La mise sous pression interne du couteau se fera de préférence sirnultanement au choc mécanique qu'il subit, de façon à aboutir à un effet combiné et conjugué des chocs créés par le couteau et par le fluide. Suivant les figures 1, 2 et 3, la machine conforme à l'invention comprend une ossature 1 sous laquelle est suspendu, par l'intermédiaire des tiges 21 de deux vérins 2, un ensemble de clivage comprenant un bâti 3 sur lequel se déplace par coulissement vertical un couteau 4. Les tiges 21 des vérins 2 sont reliées au bâti 3 par des biellettes 5 et le couteau 4, en forme générale de T renversé, est monté à coulissement dans une bague 6 de ce bâti. Les extrémités 4" 42 du couteau présentent des décrochements par lesquels il vient en appui, pour sa position basse maximum, sur des surfaces 7 fixées sous le bâti. Le couteau est également disposé sous l'action de deux ressorts 8 entourant des colonnes de guidage qui tendent également à appliquer ces extrémités 72 contre les butées formées par les surfaces 7. La branche verticale médiane et cylindrique 43 du couteau 4 forme, par son extrémité supérieure libre 4L, une enclume sur laquelle vient s'appliquer l'extrémité inférieure d'un marteau 8 actionné par un vérin (non représenté) afin que, sous le choc créé par ce marteau 8, le couteau pénètre dans le bloc d'ardoise à cliver 9 d'une profondeur "X" qui est limitée et déterminée, d'une part par la position des butées 7 et des extrémités 4 , 42 du couteau, d'autre part par la position de ces butées 7 qui viennent initialement s'appuyer par des ,oints iO sur le chant supérieur 9 du bloc à cliver 9. L'application de ces butées 7 contre la surface supérieure du bloc à cliver est obtenue par l'alimentation des vérins 2 qui abaissent le bâti 3 jusqu'à ce que les joints de pression 10 soient appliqués sur le chant supérieur 9 du bloc 9. Le bloc 9 provoque, au cours de ce mouvement de descente du bâti 3, le soulèvement du couteau 4 à l'encontre des ressorts 8, le fil 11 du couteau étant ainsi appliqué sur le chant supérieur 9-. La profondeur "X" de pénétration du couteau dans le bloc lors de l'actionnement du marteau 8 est donc déterminée avec précision par la différence de niveau entre les décrochements 4, et 42 et le fil 11 du couteau, diminuée de l'épaisseur de la butée 7 et de son joint 10. Le couteau 4 est pourvu d'une chambre interne réalisée de préférence sous la forme de canaux longitudinaux 12 qui, d'une part, sont reliés, chacun par un canal transversal 13, à une tuyauterie au moins partiellement souple 14 connectée à une source de fluide sous pression constituée de préférence par de 1 ' air. Les canaux 12 sont obtenus par perçage à partir des extrémités du couteau, les extrémités de ces perçages étant ensuite obturées par des bouchons vissés 12 Ces canaux lor.gltudlnaux 12 comportent d'autre part des canaux transversaux 15 réalisés sous la forme de fentes étroites qui débouchent sur le fil 11 du couteau. Ces canaux 15 sont de préférence répartis sur toute la longueur du couteau afin de créer des zones de choc de pression de fluide réparties sur toute la largeur du bloc à cliver. Ces fentes 15, dont la largeur est relativement faible (quelques millimètres comme représenté sur la figure 2) aboutissent bien entendu à former sur le fil du couteau des décrochements ll (voir figure 1), la profondeur de pénétration "X" du couteau dans le bloc étant cependant déterminée de façon à être supérieure à la hauteur de ces décrochements afin que les canaux 15 soient disposés, par leur orifice inférieur, entièrement dans la fissure formée dans le bloc par ce couteau lorsqu'il subit le choc du marteau 8. Cette disposition permet, lors de la mise sous pression de l'intérieur du couteau 4, de transmettre immédiatement et intégralement la pression de ce fluide directement dans le fond de la fissure, dans une zone fermée délimitée par le couteau et le bloc. Cette mise sous pression interne du couteau correspond alors à produire un second choc engendré par le fluide sous pression, ce choc étant susceptible d'assurer efficacement la propagation de la fissure jusqu'à l'extrémité distale du bloc On notera que ce choc de fluide pourra aisément être conjugué avec le choc mécanique exercé par le couteau, en assurant la mise sous pression interne de ce couteau lorsqu'il subit le choc mécanique, cette mise sous pression n'étant assurée, suivant ce procédé, que lorsque ce couteau a pénétré de la profondeur "X" dans le chant supérieur du bloc 9. Comme cela se remarque particulièrement sur la figure 2, le couteau 4 se présente transversalement sous la forme d'un bloc robuste de forme carrée, sous lequel est réalisée la lame entièrement en forme de biseau ou de coin 4;, qui est traversée par les canaux 15 débouchant sur le fil 11. Avec un tel couteau, la hauteur "X" peut aisément être déterminée pour obtenir, lors du clivage, l'obturation des décrochements 11; des extrémités inférieures des canaux 15. Cependant, suivant la nature ou la structure du bloc à cliver, on pourra considérer que la pénétration du couteau dans le bloc doit être plus profonde tout en occasionnant une fis sure de largeur moindre. Dans ce cas, au lieu de mettre en oeuvre une lame 45 entièrement en forme de coin, on préférera mettre en oeuvre un couteau 16 dont la lame 17 présente des faces parallèles et faiblement écartées se terminant par une pointe en biseau 171 (voir figures 5 et 6). Dans ce cas, les canaux 18 vont déboucher sur toute la hauteur de la lame 17 dans la mesure où la largeur des fentes est égale à la largeur de la lame. Pour permettre la mise sous tension interne du couteau, il est alors prévu, conformément à l'invention, de fixer, sur ce couteau, une garniture 19 qui vient gainer latéralement les fentes 18, tout au moins sur une profondeur suffisante pour assurer l'obturation du débouché des canaux 18 dans la fissure du bloc lorsqu'elle est formée dans ce bloc par le couteau. La garniture 18 qui fait partie du couteau et qui se déplace avec lui, est constituée suivant l'exemple représenté, de deux bandes de matériau disposées de part et d'autre contre la lame 17 et composées d'une épaisseur de caoutchouc 181 disposée au-dessus d'une épaisseur de caoutchouc dur 182 avec interposition d'une lame métallique 183. Cette aisposation permet d'obtenir une garniture mécaniquement résistante mais déformable élastiquement, susceptible cependant d'assurer un gainage étanche des canaux 18. Cette garniture est de préférence fixée au couteau par collage de sa face supérieure sur la face inférieure du bloc de ce couteau. Comme représenté sur les figures 5 et 6, la chambre interne formée dans le couteau comprend des canaux verticaux 20 se prolongeant jusqu'au fil 21 du couteau par les canaux 18, ce couteau comportant éga lement, à la base et latéralement à la lame 17, des rainures longitudinales 22 débouchant dans d'autres canaux transversaux 23 aboutissant également sur le fil 21 de la lame. Dans cette construction, la bande de matériau en caoutchouc mousse 191 assure également le gainage des rainures 22 afin de constituer deux canaux longitudinaux de part et d'autre de la lame 17 et permettant d'alimenter en air sous pression les canaux secondaires 23. De préférence, la garniture 19 sera également prévue aux extrémités de la lame 17 afin de coopérer à la suppression des fuites de fluide sous pression, d'une part aux extrémités des rainures 22, d'autre part aux extrémités de la fissure formée dans le bloc. REVENDICATIONS 1) Procédé pour le clivage de blocs ardoisiers, ce procédé mettant en oeuvre un couteau et un fluide sous pression, ce fluide étant amené dans la fissure formée à une extrémité du bloc afin d'assurer sa propagation jusqu'à l'extrémité distale de ce bloc, procédé caractérisé en ce qu'on emmène le fluide sous pression sur le fil du couteau en passant au travers de ce couteau. 2) Procédé conforme à la revendication 1, caractérisé en ce qu'on amène le fluide sous pression sur le fil du couteau en prévoyant à l'intérieur de ce couteau des canaux (12, 13, 15, 18, 20, 22, 23) débouchant sur le fil du couteau par des orifices de faible largeur, mesurée transversalement au couteau. 3) Procédé conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on réalise la mise sous pression interne du couteau simultanément à l'établissement du choc mécanique assurant la fissuration initiale du bloc. 4) Machine pour la mise en oeuvre du procédé conforme à la revendication 1, caractérisé en ce qu'elle comporte un couteau (4, 16) pourvu de canaux internes reliés, d'une part à une source de fluide sous pression et débouchant, d'autre part, sur le fil du couteau. 5) Machine conforme à la revendication 4, caractérisée en ce que les canaux (45 15) débouchant sur le fil du couteau sont réalisés sous la forme de fentes étroites réparties sur la longueur de ce couteau. 6) Machine conforme à une quelconque des revendications 4 et 5, caractérisée en ce que des ,oints déformables élastiquement (19) sont disposés de part et d'autre de la lame (17) du couteau pour gainer au moins partiellement les décrochements (18) formés sur la lame par les canaux débouchant sur le fil (21) de cette lame. 7) Machine conforme à l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisée en ce que les canaux comprennent au moins un canal orienté longitudinalement à l'intérieur du couteau et relié à la source de fluide sous pression ainsi que des canaux transversaux débouchant, d'une part, dans le canal longitudinal, d'autre part sur le fil du couteau. 8) Machine conforme à la revendication 7, caractérisée en ce que le canal longitudinal (22) est au moins en partie deiimité par la garniture (19) déformable élastiquement. 9) Machine conforme à l'une quelconque des revendications de 4 à 7, caractérisée en ce que la garniture se compose d'un élément en caoutchouc dur (192) disposé sous un élément en caoutchouc mousse (19i) 10) Machine conforme à la revendication 9, caractérisée en ce que le joint comporte une lame métallique (19-) entre es éléments en caoutchouc dur (192) et en caoutchouc mousse (19.). 11) Machine conforme à l'une quelconque des revendicatIons de 4 à 1, caractérisée en ce que le couteau (4, 16) est mobile par coulissement sur un bâti et vient en appui par ses extrémités (4r, 42) sur des butées (7' délaml.a-. le niveau bas du couteau et formant des surfaces d'appui du bâti sur le bloc.