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La présente invention a pour objet un procédé et un dispositif pour l'extraction dans une carrière de pierres de taille à partir de roche vive.
Pour extraire des pierres de taille prismatiques limitées par des faces planes à partir d'une roche naturelle, il était nécessaire d'effec- tuer jusqu'à présent au moins deux phases de travail, dont l'une comprend la séparation des blocs bruts de la roche vive, tandis que l'autre, qui est effectuée en un endroit de travail particulier, porte sur l'équarrissage des blocs bruts extraits et consiste à leur donner à chaque fois la forme exacte désirée. Cette extraction de pierres de taille à la carrière néces- site non seulement une dépense élevée de main-d'oeuvre, mais encore des dis- positifs mécaniques. Malgré tous les efforts de perfectionnement, on n'a pas réussi jusqu'à présent à donner à cette dépense avec les connaissances actuelles une valeur d'exploitation favorable en ce qui concerne le rende- ment.
Il est donc toujours nécessaire, comme auparavant, de chercher à sim- plifier le dispositif, à baisser les prix et à augmenter le rendement.
La présente invention vise à satisfaire ces nécessités et rend pos- sible l'extraction directes, en une seule phase de travail, de pierres de taille de forme définitive à partir d'une roche vive existant dans la car- rière et cela à l'aide d'un dispositif de constitution relativement simple.
Le procédé selon l'invention consiste fondamentalement dans le fait qu'on dégage d'abord dans la carrière une surface plane et de préférence horizontale, à partir de laquelle on effectue ensuite des coupes différen- res, qui se croisent, à l'aide de scies circulaires dirigées en ligne droi- te, de manière que des blocs à surfaces planes ayant des dimensions prédé- terminées soient séparés.
Dans cette forme d'utilisation préférée fournis- sant des pierres de taille parallélépipédiques, le procédé selon l'invention consiste à effectuer trois coupes de scie, à savoir une coupe profonde per- pendiculaire à la surface de départ et s'étendant parallèlement à un bord marginal vertical préalablement dégagé, puis une coupe horizontale croisant cette coupe profonde et commençant à partir du bord marginal vertical et en- fin une coupe verticale croisant de préférence les deux coupes effectuées au préalable, cette coupe verticale commençant, soit à partir de la surface de départ, soit à partir du bord marginal. Ces trois coupes peuvent être effectuées les unes après les autres suivant une succession rationnelle.
Mais, il est avantageux d'effectuer en même temps la coupe verticale paral- lèle au bord marginal et la coupe horizontale, le cas échéant en commençant ces coupes en des endroits différents.
D'autres caractéristiques et avantages du procédé selon l'inven- tion ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit et des des- sins annexés représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme de réalisation d'un dispositif servant à la mise en oeuvre du procédé selon l'invention.
Fig. 1 représente un schéma illustrant le procédé.
Fig. 2 est une élévation latérale du dispositif destiné à l'exé- cution du procédé.
Fig. 3 est un plan du dispositif.
Fig. 4 est une élévation de la face d'extrémité gauche du disposi- tif .
Fig. 5 est une coupe suivant la ligne V-V de la Fig. 3.
Conformément à l'invention, pour extraire directement des pierres
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de taille de forme et de grandeur déterminées à partir de la roche vive de la carrière, on utilise des scies circulaires à pierres dont les lames sont de préférence munies de dents rapportées en métal dur. Conformément à l'in- vention, on part d'une surface dégagée plane et de préférence horizontale 1, comme représentée à la Fig. 1, à partir de laquelle on découpe d'abord une surface de bordure plane verticale 2. Le dégagement de la surface horizon- tale 1 et de la surface de bordure verticale 2 peut être réalisé avec le même dispositif que celui avec lequel on extrait également les pierres de taille proprement dites.
Cette opération peut être comparée à la coupe di- te par croûtes qui est utilisée pour la séparation de blocs bruts dans le procédé connu à deux phases de travail et qui consiste à donner à ces blocs la forme définitive désirée dans laquelle ils possèdent des surfaces laté- rales complètement planes
A partir de l'arête de roche 3 formée par la surface de départ horizontale 1 et la surface de bordure verticale 2, on extrait à présent dans la roche vive, comme représenté à la Fig. 1, des pierres de taille 4 affectant une forme prédéterminée parallélépipédique et présentant des sur- faces latérales complètement planes par le fait qu'on effectue trois coupes dans la roche à l'aide de scies circulaires dirigées en ligne droite.
Ces trois coupes sont constituées par une coupe profonde 5 s'étendant parallè- lement à la surface de bordure 2 et effectuée à l'aide d'une scie circulai- re comportant une lame verticale 6 dirigée de façon impérative parallèlement à la surface de bordure 2, puis par une coupe horizontale 7 commençant à partir de la surface de bordure 2 et transversale à la coupe profonde pré- cédente 5 ; cette coupe 7 est exécutée par une seconde scie circulaire avec une lame horizontale 8 dirigée en même temps de façon impérative le long de l'arête 3. Des coupes 10 sont finalement effectuées par la troisième scie circulaire comportant une lame verticale 9, ces coupes croisant perpendicu- lairement les deux autres coupes 5 et 7.
L'opération de séparation est ter- minée par ces coupes 10 qui peuvent commencer, soit à partir de la surface de départ 1, soit à partir de la surface de bordure 2 et sont effectuées à des distances l'une de l'autre correspondant aux longueurs désirées des pierres 4. Il est évident que dans la pratique différentes successions de coupes 5, 7 et 10 sont possibles. Par exemple, on peut imaginer de commen- cer par la coupe verticale 5, de continuer par la coupe horizontale 7 et d'effectuer en dernier lieu, au cours du déroulement de l'opération de cou- page, les coupes verticales 10.
Il est également possible de commencer par la coupe horizontale 7 et d'effectuer, pendant l'opération de coupage, les coupes verticales 10 et la coupe verticale 5, de sorte que cette dernière termine l'opération de séparationo En outre, pour économiser du temps, la coupe verticale 5 et la coupe horizontale 7 peuvent être exécutées en même temps, les débuts des coupes devant être nécessairement différents pour des raisons d'espace. Il est indifférent de commencer par la coupe verticale 5 ou par la coupe horizontale 7. Toutefois, les coupes verticales 10 doivent ensuite succéder à ces coupes pendant l'opération de coupage.
Le procédé selon l'invention peut être effectué à l'aide d'un dis- positif de conformation relativement simple et également de fabrication re- lativement peut coûteuse. Un dispositif de ce genre est constitué sensible- ment par une voie de guidage, placée sur la surface de départ 1 et s'éten- dant dans le sens de la coupe verticale 5, sur laquelle sont mobiles des châssis roulants ou glissants portant les scies circulaires avec leurs dis- positifs de commande et de réglage. Chacune des scies circulaires nécessai- res à l'exécution du procédé peut être disposée individuellement sur un châs- sis séparéo Toutefois, il est avantageux de combiner au moins les scies circulaires nécessaires à la coupe verticale 5 et à la coupe horizontale 7 et de les disposer sur un châssis commun.
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Dans la forme de réalisation du dispositif représentée aux Fig. 2 à 5, les trois soies circulaires, qui sont nécessaires à l'exécution du pro- cédé suivant la Fig. 1, sont assemblées avec leurs dispositifs de commande et de réglage sur un châssis unique 11 qui peut se déplacer à l'aide de ses galets de roulement 12 sur une voie de guidage 13 disposée sur la surface de départ dégagée 1 de la carrière parallèlement à la surface de bordure verticale 2. Le châssis 11, fabriqué avantageusement suivant une construc- tion par soudure, comporte une commande à crémaillère constituée par une crémaillère 14 disposée entre les deux rails de la voie 13, puis par un mo- teur électrique 15 disposé à l'intérieur du cadre du châssis et comportant un mécanisme 16 et un pignon de commande 17.
Le châssis Il est muni sur ses deux faces d'extrémité de disposi- tifs de réglage agissant verticalement, qui sont constitués par deux bâtis de guidage 18 et 19 de même construction et par deux supports 20 et 21 pou- vant monter et descendre sur ces bâtis de guidage, puis qui sont réglables en hauteur à l'aide de broches filetées 22 et 23. La scie circulaire, pro- duisant la coupe verticale 5, qui est constituée par la broche de travail horizontale 24 portant la lame de scie verticale 6 et par le moteur électri- que 25 entraînant la broche de travail 24 par l'intermédiaire de la cour- roie 26, est fixée sur le support gauche 20.
Le support de droite 21 porte la scie circulaire nécessaire à l'exécution de la coupe verticale 10 (Fig. 1) et qui est constituée par la broche de travail horizontale 27 avec la lame de scie 9, par le moteur de commande 28 et par la courroie de commande 29 passant sur des poulies de changement de direction.
Le châssis 11 présente au milieu, entre les deux colonnettes de guidage 18 et 19, un dispositif de réglage agissant horizontalement qui por- te la soie circulaire nécessaire à la production de la coupe horizontale 7 (Fig. 1). Ce dispositif de réglage est constitué par le support transversal 30 pouvant se déplacer à l'aide de la broche filetée 31 et glissant sur les barres de guidage 32 fixées au chariot 11. Du côté du support transversal 30 tourné vers l'arête 3 est disposée la broche de travail réglable 33 se déplaçant verticalement et portant la lame de scie horizontale 8, cette bro- che de travail étant entraînée à l'aide de la courroie 34 par le moteur électrique 35 monté à l'extrémité opposée du support transversal.
Le fonctionnement du dispositif peut être expliqué par la descrip- tion du procédé selon l'invention donnée à l'aide de la Fig. l. Le châssis portant les trois scies doit être entraîné à une vitesse d'avancement déter- minée par la vitesse de coupe des scies. Le fait de constituer le disposi- tif par des organes connus, de façon qu'ils travaillent automatiquement dans une large mesure, ne présente pas de difficulté pour le technicien.
C'est ainsi que l'on peut obtenir, par exemple par une commande appropriée du mo- teur d'entraînement 15 du châssis 11, la mise hors d'action de la commande de ce châssis 11 après une course d'avancement correspondant à la longueur de pierres désirée, puis la mise en action de la commande et de l'avancement de la lame de scie 9 produisant la coupe verticale 10, à la suite de quoi, après achèvement de la coupe 10, la lame de scie 9 est automatiquement rame- née à sa position de départ, la commande de cette lame est arrêtée et la commande du châssis 11 est de nouveau mise en action.
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The present invention relates to a method and a device for the extraction in a quarry of freestone from live rock.
In order to extract prismatic cut stones limited by flat faces from a natural rock, it has been necessary until now to carry out at least two working phases, one of which involves the separation of the rough blocks of. the live rock, while the other, which is carried out in a particular work place, involves rendering the rough blocks extracted and consists of giving them each time the exact shape desired. This extraction of freestone at the quarry requires not only a high expenditure of labor, but also of mechanical devices. Despite all the improvement efforts, it has so far not been possible to give this expenditure with current knowledge a favorable operating value in terms of yield.
It is therefore still necessary, as before, to seek to simplify the system, to lower the prices and to increase the output.
The present invention aims to satisfy these needs and makes it possible to directly extract, in a single working phase, cut stones of definitive shape from a living rock existing in the quarry and that at the same time. using a relatively simple constitution device.
The process according to the invention basically consists in the fact that first a flat and preferably horizontal surface is cleared in the quarry, from which different cross-sections are then made, which intersect, using circular saws run in a straight line, so that blocks with planar surfaces having predetermined dimensions are separated.
In this preferred form of use providing parallelepipedal cut stones, the method according to the invention consists of making three saw cuts, namely a deep cut perpendicular to the starting surface and extending parallel to a vertical marginal edge previously cleared, then a horizontal cut crossing this deep cut and starting from the vertical marginal edge and finally a vertical cut preferably crossing the two cuts made beforehand, this vertical cut starting either from the surface starting point, or from the marginal edge. These three cuts can be made one after the other in rational succession.
However, it is advantageous to perform the vertical cut parallel to the marginal edge and the horizontal cut at the same time, if necessary starting these cuts at different places.
Other characteristics and advantages of the method according to the invention emerge moreover from the detailed description which follows and from the appended drawings showing, by way of nonlimiting example, an embodiment of a device used for the implementation of the method according to the invention.
Fig. 1 is a diagram illustrating the process.
Fig. 2 is a side elevation of the device for carrying out the process.
Fig. 3 is a plan of the device.
Fig. 4 is an elevation of the left end face of the device.
Fig. 5 is a section taken along the line V-V of FIG. 3.
According to the invention, for directly extracting stones
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size, shape and size determined from the live rock of the quarry, circular stone saws are used, the blades of which are preferably provided with hard metal teeth. According to the invention, the starting point is a flat, preferably horizontal, open surface 1, as shown in FIG. 1, from which a vertical flat edge surface 2 is first cut out. The clearance of the horizontal surface 1 and the vertical edge surface 2 can be achieved with the same device as that with which also extracts the actual freestone.
This operation can be compared to the straight cut by crusts which is used for the separation of rough blocks in the known two-step process and which consists in giving these blocks the desired final shape in which they have lateral surfaces. - completely flat rales
From the rock ridge 3 formed by the horizontal starting surface 1 and the vertical edge surface 2, one now extracts into the living rock, as shown in FIG. 1, cut stones 4 having a predetermined parallelepipedal shape and having completely flat lateral surfaces by virtue of the fact that three cuts are made in the rock using circular saws directed in a straight line.
These three cuts consist of a deep cut 5 extending parallel to the edge surface 2 and carried out using a circular saw comprising a vertical blade 6 imperatively directed parallel to the edge surface. 2, then with a horizontal cut 7 starting from the edge surface 2 and transverse to the previous deep cut 5; this cut 7 is performed by a second circular saw with a horizontal blade 8 directed at the same time imperatively along the edge 3. Cuts 10 are finally made by the third circular saw comprising a vertical blade 9, these cuts crossing the other two cuts 5 and 7 perpendicularly.
The separation operation is completed by these cuts 10 which can start either from the starting surface 1 or from the border surface 2 and are carried out at corresponding distances from each other. to the desired lengths of the stones 4. It is obvious that in practice different successions of cuts 5, 7 and 10 are possible. For example, one can imagine starting with the vertical cut 5, continuing with the horizontal cut 7 and lastly performing, during the course of the cutting operation, the vertical cuts 10.
It is also possible to start with the horizontal cut 7 and perform, during the cutting operation, the vertical cuts 10 and the vertical cut 5, so that the latter completes the separation operation. In addition, to save money. However, the vertical cut 5 and the horizontal cut 7 can be performed at the same time, the beginnings of the cuts having to be necessarily different for reasons of space. It is irrelevant to start with the vertical cut 5 or with the horizontal cut 7. However, the vertical cuts 10 must then follow these cuts during the cutting operation.
The process according to the invention can be carried out with the aid of a relatively simple shaping device and also relatively inexpensive to manufacture. A device of this type consists substantially of a guide track, placed on the starting surface 1 and extending in the direction of the vertical section 5, on which are movable rolling or sliding frames carrying the saws. circulars with their control and adjustment devices. Each of the circular saws required for carrying out the process can be arranged individually on a separate frame. However, it is advantageous to combine at least the circular saws required for the vertical cut 5 and the horizontal cut 7 and to arrange on a common frame.
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In the embodiment of the device shown in Figs. 2 to 5, the three circular bristles, which are necessary for carrying out the process according to FIG. 1, are assembled with their control and adjustment devices on a single frame 11 which can move with the aid of its rolling rollers 12 on a guide track 13 arranged on the cleared starting surface 1 of the quarry parallel to the vertical edge surface 2. The frame 11, advantageously manufactured according to a welded construction, comprises a rack control constituted by a rack 14 disposed between the two rails of the track 13, then by an electric motor 15 disposed inside the chassis frame and comprising a mechanism 16 and a drive pinion 17.
The chassis It is provided on its two end faces with adjustment devices acting vertically, which are constituted by two guide frames 18 and 19 of the same construction and by two supports 20 and 21 able to move up and down on these. guide frames, which are then adjustable in height using threaded spindles 22 and 23. The circular saw, producing the vertical cut 5, which is formed by the horizontal working spindle 24 carrying the vertical saw blade 6 and by the electric motor 25 driving the working spindle 24 through the belt 26, is fixed to the left support 20.
The right support 21 carries the circular saw necessary for the execution of the vertical cut 10 (Fig. 1) and which is constituted by the horizontal working spindle 27 with the saw blade 9, by the drive motor 28 and by the control belt 29 passing over the direction change pulleys.
The frame 11 has in the middle, between the two guide columns 18 and 19, an adjusting device acting horizontally which carries the circular tang required for the production of the horizontal cut 7 (FIG. 1). This adjustment device is constituted by the transverse support 30 which can move with the help of the threaded spindle 31 and sliding on the guide bars 32 fixed to the carriage 11. On the side of the transverse support 30 facing the edge 3 is arranged the adjustable working spindle 33 moving vertically and carrying the horizontal saw blade 8, this working spindle being driven by means of the belt 34 by the electric motor 35 mounted at the opposite end of the transverse support.
The operation of the device can be explained by the description of the method according to the invention given with the aid of FIG. l. The frame carrying the three saws must be driven at a forward speed determined by the cutting speed of the saws. The fact of constituting the device by known members, so that they work automatically to a large extent, does not present any difficulty for the technician.
Thus it is possible to obtain, for example by an appropriate control of the drive motor 15 of the chassis 11, the disabling of the control of this chassis 11 after an advance stroke corresponding to the desired length of stones, then the actuation of the control and the advance of the saw blade 9 producing the vertical cut 10, following which, after completion of the cut 10, the saw blade 9 is automatically returned to its starting position, the control of this blade is stopped and the control of the chassis 11 is put into action again.