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" Procédé et dispositif pour le débitage des pierres par percussion ".
L'invention a pour objet un procédé et un dispositif pour débiter les pierres et les matériaux pierreux en général.
Ce procédé est caractérisé par le fait que les matières pierreuses sont sollicitées par des outils percutantsanimés à la fois d'un mouvement de va-et-vient dans une direction perpendiculaire,ou approximativement perpendiculaire, à la direction des mouvements percutants et d'un mouvement d'avancement en direction de ladite percussion, ce mouvement d'avancement étant préférablement pério- dique et ayant lieu entre deux translations successives du susdit mouvement alnatif.
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Les mouvements percutants et de translation peuvent être conditionnés de manière à suivre des lois en principe quelconques, pour autant que les outils pratiquent dans la matière pierreuse à débiter une ou des saignées continues .
A cet effet, les outils percutants pourront être sollicités par des moyens mécaniques, électriques, électro-mécaniques, pneumatiques, hydrauliques, ou autres. De plus, les outils per- cutants seront solidaires de supports capables d'être déplacés transversalement et en hauteur de manière à assurer un travail continu, préférablement réglable, au prorata de la nature de la matière pierreuse à,débiter et du genre de travail à effec- tuer.
L'invention s'étend à toutes ces dispositions parti- lières réalisant d'ailleurs un même type de dispositif puisqu'aus -si bien ce dernier doit permettre seulement aui outils percu- tants de se déplacer transversalement et en hauteur.
D'une manière générale, les mouvements de percussion et les déplacements latéraux des outils percutants seront réalisés à l'aide de dispositifs à air comprimé, ce moyen pouvant évidem- ment être remplacé par tout autre moyen mécanique, électrique, ou autre, capable de remplir les mêmes fonctions.
Evidemment, le dispositif permettant l'application du procédé, objet principal de l'invention, pourra se présenter sous des formes constructionnelles très différentes, en sorte que le procédé et le dispositif pourront être adaptés pratique- ment à toutes les applications des travaux de carrières, de chantiers, d'ateliers et autres, pour le débitage des matières pierreuses.
A Simple titre documentaire, deux réalisations rela- tivement simples sont décrites plus en détail ci .-après avec référence aux dessins annexés, dans'lesquels: la figure 1 est une vue de face très schématique
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d'un dispositif selon l'invention.
La figure 2 est une vue latérale du même dispositif mais à échelle plus réduite.
La figure 3 est une vue en élévation d'une demi lame- support d'outils percutants.
La figure 4 est une coupe selon la ligne IV-IV de la. figure 3 et les figures 5,6 et 7 sont des schémas explicatifs.
La figure $ est une vue en élévation schématique d'une variante d'exécution du dispositif de l'invention.
Dans l'exécution des figures 1 à 7 le dispositif appliquant le procédé de l'invention est constitué par un bâti présentant entre autres des montants 1 sur lesquels peuvent se déplacer des coulisseaux 2 dont les déplacements de monte et de baisse sont provoqués par l'intermédiaire des vis 3, lesquelles engrènent chacune avec un écrou 4 solidaire des coulisseaux correspondants 2. Ces derniers portent des traverses 1 faisant partie d'un cadre 6 ou de tout autre support analogue. La liaison entre les coulisseaux et lesdites traverses peutent être prati- quée de toute manière adéquate, par exemple par l'intermédiaire de proéminences 2 en forme de queue d'aronde ou autre, mais de manière à permettre auxdites traverses 1 de pouvoir coulisser longitudinalement.
Ce mouvement est commandé par une crémaillère 8 solidaire du susdit cadre 6 et par une roue dentée 9 montée sur un axe d'entraînement 10 tourilldhé dans des consoles 11 solidaires des coulisseaux 2; ledit arbre 10 est actionné par un moteur , ou par tout/autre dispositif d'entraînement approprié (non représenté).
Des dispositifs vibreurs à air comprimé 13 sont arti- culés en 12 sur les traverses 5; ils sont alimentés en air com- primé par les tubulure 14 et comportent des pistons mobiles 15 qui sont articulés en 16 sur un cadre 17. Des ressorts 18 sont intercalés entre les dispositifs 13 et le cadre 17.
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L'organe de support 6 dont font partie les traverses est muni à chacune de ses extrémités d'un appendice inférieur
19; sur ces appendices sont articulés en 20 des dispositifs de va-et-vient à air comprimé 21 alimentés en air comprimé par des tubulure 22. Les dispositifs de va-et-vient 21 comportent des pistons mobiles 23 articulés en 24 sur un talon 25 solidaire du cadre 17.
Les parois frontales du cadre 17 sont munies de fentes longitudinales parallèles 26 dans lesquelles s'engagent les ex- trémités filetées 27 de bras'28 solidaires d'une lame de support rigide 29, entier ou autre matière appropriée. Les filetages
27 reçoivent, extérieurement au cadre 17, des écrous 30 dont le serrage permet de bloquer la lame de support 29 à une position latérale quelconque.
Plusieurs lames 29 peuvent être montées simultanément sur le cadre 12 et peuvent'être réparties d'une façon quelconque sur la longueur des fentes 26.
Les lames de support sont garnies à leur bord infé- rieur d'outils frappeurs 31.en une matière appropriée, telle que carbure de tungstène ou autre, qui sont brasés ou fixés de toute autre manière appropriée, sur la lame 29. La forme des outils 31 dépend, bien entendu, du travail envisagé ; l'exemple repré- senté, les outils 31 ont une forme prismatique et sont disposés de telle façon qu'ils présentent une arête tranchante 32 à leur partie inférieure. Les outils sont, en outre, conformés de façon à présenter leur plus grande section à l'endroit de l'arête 32, comme cela ressort notamment de la figure 4, afin de favoriser le dégagement.
Le dispositif ci-dessus fonctionne comme suit : par l'alimentation des dispositifs vibreurs 13 en air comprimé à travers les tubulures 14, un mouvement rapide de va-et-vient dans le sens vertical est imparti au cadre 17 et ainsi aux outils
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frappeurs 31, l'ensemble ayant été réglé au préalable de telle façon que les outils 31 frappent le bloc à attaquer 38 lors de leur mouvement vibratoire.
Le mouvement de frappe des outils 31 produit dans le bloc 38 des empreintes dont la forme correspond à celle de l'ou- til frappeur. On a représenté en figure 5 deux empreintes 33 et 34 provenant de deux outils consécutifs ; empreintes se présen- tent sous la forme d'un rectangle, leur profondeur augmentant sy- métriquement vers la ligne de centre 32a correspondant à l'arête tranchante 32 de l'outil 31.
Par la rotation de l'arbre 10, la roue dentée 9 est entraînée en rotation, ce qui provoque le déplacement longitudinal de la crémaillère 8 et des traverses .1 qui en sont solidaires. En même temps, le dispositif de va-et-vient 21 est alimenté en air comprimé de façon à déplacer latéralement le cadre 17. Ce mouve- ment du cadre 17 par rapport aux traverses .2 est rendu possible par les articulations 12 et 16.
Par la composition du mouvement longitudinal des tra- verses 1 coulissant dans les guidages ,2 et du déplacement latéral du cadre 17,les outils frappeurs 31 se trouvent déplacés d'une façon telle que les empreintes suintes produites par les outils considérés 33 et 34 viennent se situer en 33a et 34a respectivement
Ensuite, une nouvelle rotation de l'arbre 10 dans le même sens détermine une nouvelle avance des traverses .1 et de tous les organes associés, dans le sens longitudinal. En même temps, le dispositif de va-et-vient 21 fait subir au cadre 17 un mouvement latéral de sens opposé de façon à le ramener à sa position initiale, Ce mouvement combiné a pour résultat que les empreintes 33 et 34 se placent aors en 33b et 34b respectivement.
Ce cycle se répète jusqu'à ce que l'empreinte de l'outil 33 atteigne la série d'empreintes pratiquées par l'outil 34, c'est- à-dire jusqu'à ce que l'avance longitudinale de l'ensemble soit
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légèrement supérieure à l'écartement entre les outils consécutifs 33 et 34. A ce moment, les empreintes produites par tous les outils frappeurs individuels d'une même lame 29 forment une sai- gnée continue intéressant toute la longueur du bloc attaqué 38.
Il est à noter que, grâce au déplacement de va-et-vient transversal provoqué par le dispositif 21, la largeur 37 de la saignée pratiquée est supérieure à la largeur des outils frappeurs 31, ce qui facilite le dégagement des outils de la saignée. Les parties hachurées 35 et,16 qui ne sont pas touchées par les ou- tils sautent d'elles-mêmes, de sorte qu'on obtient finalement une saignée uniforme d'une largeur indiquée en 37.
Après chaque passe, c'est-à-dire lorsque les empreintes de chaque outil aient atteint les empreintes de l'outil suivant de façon à constituer une saignée continue, le cadre 17 est abaissé pour ramener les outils 31 en position d'attaque. A cet effet, les coulisseaux 2 sont descendus par la rotation de la vis 3. Puis, le cycle de travail recommence en sens inverse, la rotation de l'ar- bre 10 étant renversée.
En disposant plusieurs lames 29 sur le cadre 17 on peut débiter simultanément un bloc en un nombre quelconque de tranches.
Les mouvements élémentaires composant le cycle de tra- vail complet peuvent être combinés de façons très variées. Figure 6 montre un cycle différent de celui de la figure 5. Dans cet exemple, le mouvement longitudinal et le mouvement transversal du cadre 17 ne s'effectuent pas simultanément. Ainsi, après avoir pratiqué l'empreinte 33, l'outil subit un déplacement transversal, les traverses 2 restant immobiles, de telle façon que l'empreinte suivante se place en 33a. Puis, les traverses 1 sont avancées par la rotation de l'arbre 10 tandis que le dispositif de va-et-vient 21 reste immobile, de sorte que l'empreinte parvient en 33b. Fi- nalement, le dispositif 21 ramène le cadre 17 à sa position ini- tiale, les traverses 2 restant immobiles, ce qui amène l'empreinte
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à la position 33c, Ensuite, un autre cycle recommence.
On obtient de cette façon, à la. fin de la passe, également une saignée d'une largeur indiquée en 37; Il est à noter que, dans ce cycle, chaque empreinte recouvre partiellement l'empreinte précédente.
Figure 7 montre encore un autre cycle de travail dans lequel les mouvements élémentaires sont combinés de telle façon que l'empreinte de chaque outil parcoure successivement les
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positions 3j, 33b, 33, ,3d et .
Les fréquences des mouvements impartis par le dispo - sitif vibreur 14 et par le dispositif de va-et-vient 21 peuvent être différentes. En outre, la fréquence des dispositifs 13 peut être réglée de telle façon que les outils ± frappent un certain nombre de coups dans la même empreinte avant d'être déplacés par le mouvement de l'arbre d'entraînement 10 et le jeu du dispositif 21. Le mouvement de l'arbre 10 peut être continu ou saccadé.
Un jet d'eau est, de préférence, dirigé sur les endroit: d'attaque des outils 31 pour refroidir ceux-ci et enlever en même temps les débris.
Comme le montre la figure 2, on peut débiter plusieurs
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blocs de pierres 38, fl±, 40 à la fois.
Le dispositif de l'invention permet d'ailleurs de réa- liser aussi bien des machines simples et légères que de telles machines complexes. On pourra ainsi appliquer le dispositif de l'invention judicieusement à chaque cas de la pratique.
La figure 8 schématise sommairement une exécution d'une machine portative dans laquelle la lame 41, génralement en acier, dont le bord inférieur est garni d'organes frappeurs 42 en une matière appropriée, est rendue solidaire des tiges de piston et 46 faisant partie de marteaux pneumatiques, respectivement 47 et 48, lesquels sont alimentés en air comprimé de la manière habituelle par lintermédiaire de tuyaux fleles 49 et 50.
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Les marteaux et 48 sont munis de mancherons, 51 et 52 respectivement, permettant de saisir, tenir et déplacer le dispositif de sciage suivant les exigences du travail à exécuter.
Des ressorts, 53 et 54 respectivement, peuvent être interposés entre la lame 41 et la face inférieure des dispositifs pneumatiques 47 et 48 respectivement.
La lame 41 est encore solidaire d'un certain nombre de montants 55 dont les extrémités supérieures sont réunies à une traverse rigide 56. Les organes 55 et 56 ont pour but d'augmenter la force de frappe. Les extrémités de la traverse 56 sont équipées d'organes de guidage 57 et 58 qui embrassent une partie de la sur- face extérieure des marteaux pneumatiques cylindriques 47 et 48 de façon à se guider sur ceux-ci. Bien entendu, la face des mar- teaux 47 et 48 en regard des organes de guidage 57 et 58 est agencée de façon à permettre un coulissement de ces organes sans frottement excessif. La traverse .56, équipée de ses organes de guidage 57 et 58, non seulement augmente la masse en mouvement du système mais constitue en même temps une entretoise entre les marteaux 47 et 48 de façon à garantir leur position relative correcte.
Le dispositif ci-dessus fonctionne de la façon suivante: à l'aide des mancherons 51 et 52, chaque marteau pneumatique 47 et 48 est saisi par un ouvrier, puis les deux ouvriers placent la lame 41 sur la face supérieure d'un bloc 59 à débiter. Après la mise en marche des marteaux pneumatiques 47 et 48, la lame 41 exécute un mouvement rapide de montée et de descente. Par ce mou- vement alternatif, les organes frappeurs 42 attaquent la pierre de façon à creuser une saignée dans celle-ci. Les ouviers tenant l'outil par les mancherons 51 et 52, il leur suffit alors de guider l'outil pendant sa descente.
Il est à remarquer que l'effet des organes frappeurs 42 est renforcé par l'alourdissement de la lame 41 obtenu à l'aide
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des organes 55 et 56, en augmentant la force de frappe.
Il est encore à souligner que la lame 41 peut être échangée facilement après desserrage des boulons ± et 44.
Il est bien entendu que les modes de réalisation décrits ci-dessus et représentés aux dessins ne sont donnés qu'à simple titre d'exemples non limitatifs;que l'on pourra modifier de toute façon convenable, la forme, la nature, la disposition et le montage de leurs'éléments sans, pour cela, sortir du cadre de l'invention. Ainsi, la lame et les organes frappeurs peuvent avoir n'importe quelle famé appropriée au travail à exécuter. En outre, l'alourdissement de la lame peut être obtenu par des moyens autres que ceux représentés tels que masselottes rapportées. De même, les deux dispositifs pneumatiques peuvent être entreteisés d'une façon différente de celle représentée et décrite.
REVENDICATIONS.
1.- Procédé pour le débitage des pierres par percussion, caractérisé en ce qu'il consiste à attaquer la pierre à l'aide d'outils animés à la fois d'un mouvement de percussion et d'un mouvement de translation perpendiculaire;,ou approximativement perpendiculaires, au mouvement de percussion et d'un second mouve- ment de translation pratiqué dans le sens du mouvement de percus- sion.