Brevet FR2839742A1 — publié le 20031121

respectivement de part et d'autre du voles. La presente invention concerne un engin d'extraction de roche dans une carriere. Pour ['exploitation des carrieres a ciel ouvert, et notamment des car rieres de calcaire, il est procede d'abord a la dissociation de la partie frontale d'une falaise par utilisation d'explosifs. Les blocs ainsi dissocies vent char ges dans des bennes de camions grace a des engine elevateurs. Les ca mions acheminent les blocs de calcaire jusqu'a une installation fixe de concassage, ou les blocs vent broyes par une roue rotative. Les granulate obtenus par broyage des blocs vent ensuite transportes par un convoyeur a bande, jusqu'a une aire de stockage ou de transformation. L'acheminement des blocs jusqu'au concasseur necessite d'utiliser plusieurs engine et occasionne done des coOts de personnel pour la conduite de ces engine. Ainsi, les couts d'exploitation d'une carriere vent relativement eleves. L'invention a pour but de proposer un engin d'extraction de roche dans une carriere permettant de reduire le cout d'extraction de la roche. A cet effet, I'invention a pour objet un engin d'extraction du type preci te, caracterise en ce qu'il comporte: - un chassis equipe de moyens de propulsion propres au deplace ment de 1'engin sur un plan d'appui suivant une direction d'avancement; - une tete de travail portee par le chassis a ['avant de l'engin et com portant deux roues contre-rotatives d'axes sensiblement paralleles dispo sees cote a cote dans un plan de rotation, les roues delimitant entre elles un intervalle de concassage de blocs de roche, le plan de rotation des roues et le plan d'appui de 1'engin definissant ensemble un angle aigu s'ouvrant vers le chassis; et - un convoyeur dont une extremite de recueil est disposee au dessous de l'intervalle de concassage des blocs dans ['angle aigu defini en tre le plan d'appui et le plan de rotation des roues. Suivant des modes particuliers de realisation, I'engin d'extraction comporte l'une ou plusieurs des caracteristiques suivantes. - la tete de travail est articulee par rapport au chassis autour d'un axe sensiblement perpendiculaire au plan d'appui; - il comporte des moyens d'entranement angulaire alternatif de la tete de travail par rapport au chassis lors de l'avancement de ltengin; - le convoyeur est solidaire en rotation de la tete de travail lors du de placement de la tete de travail par rapport au chassis autour de ['axe; - le convoyeur est un convoyeur a bande transporteuse montee rota tive sur elle-meme; - iesdits moyens de propulsion comportent deux chenilles, et le convoyeur passe entre les deux chenilles; - il comporte des moyens de reglage de la hauteur de la tete de travail par rapport au plan d'appui de l'engin; et - les roues contre-rotatives comportent des dents a leur peripherie. L'invention a egalement pour objet une installation d'extraction de ro che d'une carriere, caracterisee en ce qutelle comporte un engin d'extraction selon l'une quelconque des revendications precedentes et au moins un convoyeur supplementaire de transport dispose en sortie du convoyeur pro pre a l'engin. L'invention sera mieux comprise a la lecture de la description qui va suivre, donnee uniquement a titre d'exemple et faite en se referent aux des sins, sur lesquels: - la figure 1 est une vue en elevation de cote d'un engin d'extraction en cours d'exploitation; - la figure 2 est une vue de dessus d'un engin d'extraction selon l'in vention; et - la figure 3 est une vue a plus petite echelle de l'engin d'extraction illustrant son mode d'exploitation dans une installation d'extraction selon l'in vention. Sur les figures 1 et 3 est represente un engin mobile 10 d'extraction de roche telle que du calcaire dans une carriere a ciel ouvert. L'engin 10 comporte un chassis 12, un corps 14 reposant sur le chas sis 12 et une tete de travail 16 portee par le corps 14 et done le chassis 12. La tete de travail 16 est disposee a ['avant de liengin en considerant son sens d'avancement normal lors de l'expioitation illustre par la fleche A. Plus precisement, le chassis 12 presente une structure porteuse ri gide 18 de part et d'autre de laquelle vent disposees lateralement deux che nilles 20 permettant la propulsion de l'engin. Les deux chenilles 20 vent mues par des moteurs hydrauliques non representes solidaires de ia struc ture porteuse 18. Les chenilles definissent un plan d'appui de l'engin sur le sol note P. Dans sa partie mediane, la structure porteuse 18 supporte une tou relle rotative 22 sur laquelle repose le corps 14. La tourelle 22 est adaptee pour assurer un debattement angulaire du corps 14 par rapport au chassis 12 autour d'un axe X-X stetendant sensi blement perpendiculairement au plan d'appui P. La tourelle 22 est equipee d'un groupe moto-reducteur a actionne ment hydraulique permettant un mouvement angulaire alternatif du corps 14 par rapport au chassis 12, notamment lors de l'avancement de l'engin 12. Ce pivotement est assure sur un angle a egal par exemple a 30 re parti de part et d'autre de l'axe longitudinal du chassis 12. Le corps 14 comporte une cabine de controle 24 a l'arriere de laquelle vent disposes des equipements 26 assurant la generation de puissance pour le fonctionnement de l'engin, notamment la puissance hydraulique ne cessaire a l'actionnement de ces differents moteurs. La tete de travail 16 est disposee generalement a ['avant de ltengin. Wile presente deux bras de support paralleles 26 articules a ['avant du corps 14 autour d'un axe Y-Y s'etendant perpendiculairement a l'axe X-X, c'est-a dire generalement parallelement au plan P d'appui de l'engin sur le sol defini par les chenilles 20. Un verin hydraulique 28 est dispose entre chaque bras 26 et le corps 14, afin d'assurer un reglage angulaire de la position des bras 26, par pivo tement de ceux-ci autour de l'axe d'articulation Y-Y. Les extremitbs libres des deux bras 16 vent reliees rigidement l'une a I'autre par une traverse 30 visible sur la figure 2. La traverse 30 et les deux bras 26 supportent un carter exterieur 32 presentant, suivant sa face avant, une ouverture frontale. Dans ce carter vent disposees cote a cote deux roues contre-rotatives 34 a axes paralleles Z,-Z' et Z2-Z2- Ces deux roues vent disposees dans un meme plan de rota tion R s'etendant perpendiculairement aux axes Z-Z et Z2-Z2. Le plan R de rotation des roues 32 s'etend parallelement a l'axe d'articulation Y-Y. Les deux roues vent disposees alignees suivant une direction generalement S transversale a l'axe longitudinal du corps 14 et de la tete 16. Un moteur hydraulique ou electrique 36 d'actionnement de chaque roue 34 est supporte par le carter 32. Dans leur plan de rotation R. les deux roues 34 delimitent entre elles un intervalle 38 de concassage des blocs de roche. Le plan R de rotation de roues 34 et le plan P d'appui du chassis de finissent ensemble un angle aigu a stouvrant vers le chassis 12. Ainsi, les axes Z,-Z, et Z2-Z2 s'ecartent de l'axe X-X en s'ecartant du sol. Les roues 34 vent equipees de dents 40 permettant le decrochement et l'entranement de blocs de roche arraches au front de taille de la carriere ainsi que leur concassage. Le carter 32 se prolonge au-dessous des roues 34 du cote du chassis - 12 pour former une goulotte 42 de recueil des blocs de roche concasses en dessous de l'intervalle de concassage 38. Les roues 34 font saillie hors du carter par son ouverture frontale. Chaque roue 34 presente, a ltoppose du chassis 12, une arete de taille ge neralement designee par la reference 44 qui est inclinee en direction du sol. L'engin 10 comporte en outre un convoyeur 50 d'evacuation des blocs de roche concasses. Ce convoyeur 50 est supporte par des goussets 52 solidarises au-dessous du corps 14. Le convoyeur 50 est constitue par exemple d'un convoyeur a bande comprenant une poutre rigide 54 et une bande souple 56 repliee sur elle meme pour former une boucle. La bande 56 est guidee aux extremites de la poutre 54 de support autour de tambours de retournement, dont au moins l'un d'entre eux est motorise afin d'assurer un deplacement de la bande sur elle-meme. Le convoyeur 50 passe au-dessous du chassis 12 entre les deux chenilles 20. A son extremite avant, le convoyeur est supporte par la tete de travail 16. Une extremite de recueil du convoyeur notee 60 s'etend au dessous de l'intervalle 38 de concassage des blocs au droit de la goulotte de guidage 42 formee dans le carter 32. L'extremite de liberation notee 62 du convoyeur fait saillie a l'arriere de l'engin au-dela du chassis 12, comme illustre sur la figure 3. L'engin d'extraction, lors de son exploitation, est integre dans une ins tallation d'extraction de roche designee par la reference generale 100 sur la figure 3. L'installation comporte, outre l'engin d'extraction 10, un premier convoyeur a bande mobile 102 s'etendant generalement perpendiculaire ment a la direction d'avancement A de l'engin 10. Le convoyeur 102 est soli daire du chassis 12 qui assure son entranement suivant la direction d'avan cement A de l'engin d'extraction 10. L'extremite de liberation 62 du convoyeur s'etend au-dessus de la partie superieure du convoyeur 102 de sorte que les roches concassees ejectees du convoyeur 50 tombent sur le convoyeur 102. Le convoyeur 102 aboutit lui-meme au-dessus d'un second convoyeur fixe 104 s'etendant generalement parallelement a la direction d'avancement A de l'engin d'extraction 10. L'engin 10 et ['installation 100 le comportant fonctionnent de la ma niere suivante. L'engin 10 est adapte pour parcourir, notamment suivant un trajet en boustrophedon, une surface generalement plane d'une carriere a ciel ouvert. Lors de son deplacement, I'engin 10 assure ['extraction de la roche sur une hauteur par exemple egale a un metre et correspondent sensiblement a la hauteur des roues inclinees 34. Le front de taille F est defini a l'extremite d'un talus T forme en avant de l'engin, comme illustre sur les figures 1 et 3. Lors de ['exploitation, la bande du convoyeur 50 est maintenue en mouvement et les roues 34 qui vent entranees en rotation dans des sens opposes. Les roues tournent dans un sens tel qu'elles assurent un guidage des blocs vers l'intervalle de concassage 38. Ainsi, les roues tournent de telle sorte que les dents se deplacent du front avant 39 vers l'intervalle de concassage 38. Le chassis 12 equipe des chenilles 20 assure un avancement lent de l'engin suivant une direction d'avancement generalement rectiligne notee A. Simultanement a l'avancement de l'engin, le corps 14 effectue un mouve ment angulaire alternatif autour de l'axe X-X, de sorte que la tete 16 baiaye un arc de cercle ouvert sur environ 30 et centre autour de l'axe X-X. Le debattement angulaire de la tete 16 est reparti symetriquement par rapport a l'axe longitudinal de l'engin. II est tel que la tete balaie depuis ses deux extremites une distance superieure a l'ecartement des chenilles 20. Lors de l'avancement de l'engin et du balayage par la tete 16, on comprend que les roues contre-rotatives 34 vent pressees contre le front de taille F definissant l'extremite du talus T. de sorte que, sous ['action de leur rotation, les roues assurent le decrochage de blocs de roche. Ces blocs de roche vent entranes dans l'intervalle de concassage 38, entre les deux roues. En etant compresses entre les deux roues, les blocs de roche voient leur taille reduite pour former des granulate constitues des blocs concasses. A la sortie de l'i nterval le de concassage 38, les blocs concasses tom bent a I'extremite de recueil du convoyeur 50, lequel achemine ces blocs jusqu'au convoyeur 102. Ce dernier conduit les blocs concasses jusqu'au convoyeur 104, loquel amene les blocs concasses jusqu'a une zone de stockage ou de traitement. La presence des deux roues contre-rotatives 34 permet d'assurer a la fois un detachement des blocs de roche de la carriere et un concassage de ces blocs de roche. Dans la mesure ou les roues 34 ont leurs axes de rota tion Z,-Z, et Z2-Z2 inclines par rapport a la verticale X-X, I'extremite de re cueil du convoyeur peut etre disposee dans ['angle a generalement au dessous de ces roues, assurant ainsi une evacuation facile des blocs concasses. De plus, le mouvement oscillant de la tete de travail 16 par rapport au chassis 12 autour d'un axe perpendiculaire au plan d'appui de l'engin permet d'assurer l/exploitation de la carriere sur une grande largeur, cette largeur etant inferieure a la largeur de la tete de travail. L'engin d'extraction decrit ici et ['installation dans laquelle il est integre permettent de staffranchir des engine independents utilises jusqu'alors dans les carrieres, reduisant ainsi les frais de personnel occasionnes par la conduite de ces engine. REVENDICATIONS 1.- Engin (10) d'extraction de roche dans une carriere caracterise en ce qu'il comporte: - un chassis (12) equipe de moyens (20) de propulsion propres au deplacement de l'engin (10) sur un plan d'appui (P) suivant une direction d'avancement (A); - une tete de travail (16) portee par le chassis (12) a ['avant de l'engin (10) et comportant deux roues contrerotatives (34) d'axes sensiblement pa ralleles (Z'-Z' et Z2-Z2) disposees cote a cote dans un plan de rotation (R), les roues (34) delimitant entre elles un intervalle (38) de concassage de blocs de roche, le plan (R) de rotation des roues et le plan (P) d'appui de l'engin definissant ensemble un angle aigu (a) s'ouvrant vers le chassis (12); et - un convoyeur (50) dont une extremite de recueil (54) est disposee au-dessous de l'intervalle (38) de concassage des blocs dans ['angle aigu (a) defini entre le plan d'appui (P) et le plan (R) de rotation des roues (34). 2.- Engin selon la revendication 1, caracterise en ce que la tete de travail (16) est articulee par rapport au chassis (12) autour d'un axe (XX) sensiblement perpendiculaire au plan d'appui (P). 3.- Engin selon la revendication 2, caracterise en ce qu'il comporte des moyens (22) d'entranement angulaire alternatif de la tete de travail (16) par rapport au chassis (12) lors de l'avancement de l'engin. 4.- Engin selon la revendication 2 ou 3, caracterise en ce que le convoyeur (50) est solidaire en rotation de la tete de travail (16) lors du de placement de la tete de travail (16) par rapport au chassis (12) autour de l'axe (X-X). 5.- Engin selon l'une quelconque des revendications precedentes, ca racterise en ce que le convoyeur (50) est un convoyeur a bande transpor teuse (56) montGe rotative sur elle-meme. 6.- Engin selon l'une quelconque des revendications precedentes, ca ractbrisg en ce que lesdits moyens de propulsion comportent deux chenilles (20), et en ce que le convoyeur (50) passe entre les deux chenilles (20). 7.- Engin selon l'une quelconque des revendications precedentes, ca racterise en ce qu'il comporte des moyens (26, 28) de reglage de la hauteur de la tete de travail (16) par rapport au plan (P) d'appui de l'engin. 8.- Engin selon l'une quelconque des revendications precedentes, ca racterise en ce que les roues contre-rotatives (34) comportent des dents (40) a leur peripherie. 9.- Installation d'extraction de roche d'une carriere, caracterisee en ce qu'elle comporte un engin d'extraction (10) selon l'une quelconque des re vendications precedentes et au moins un convoyeur supplementaire de