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" TETE DE BELLE MECANIQUE "
La présente invention a pour objet un disposi- tif ou appareil permettant de ramasser ou pelleter les produits abattus dans les mines, carrières, stockages, etc.
Le pelletage ou ramassage mécanique de corpo divers à la pelle est généralement effectué au moyen de ma- ohines comportant des godets ou des caissons parallélipipé- diques à quatre parois, deux latérales, une inférieure et une formant fond, que l'on fait pénétrer de force dans le tas ou amoncellement de matières à pelleter, ,
Il s'ensuit que si l'amas est composé de blocs
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enchevêtrés et assez lourds, les parois latérales de cec godets ou caissons ne peuvent y pénétrer sans buter contre des morceaux faisant obstacle à-leur mouvement d'avance- ment ou de pénétration, de sorte que la machine, tout en ne ramassant que de petites quantités des corps à pelleter,
nécessite de très grandes puissances motrices et doit pré- senter une robustesse d'organes impossible à réaliser pra- tiquement sans arriver à des encombrements, poids et prix prohibitifs.
C'est ce qui se passe dans le pelletage des produits abattus dans les mines et jusqu'à présent les essais effectués n'ont donné que des résultats peu intéres- sants, ou même mauvais.
La présenté invention a pour but d'obvier à cet inconvénient et a pour objet une t8te de pelle mécani- que dans laquelle une forte tôle convenablement armée en bout, pénètre sous les matières ou les bloos à pelleter; l'extrémité se soulève légèrement en fin de course afin de retenir les corps rencontrés sur sa surface, puia par un retour en arrière les ramène dans un caisson en tôle qui lui fait suite,
Dans ce mouvement de retour de la pelle, les blocs ou moroeaux qui se trouvent à la surface de la tête formant pelle sont ramenés vers l'intérieur du caisson; tandis que ceux qui se trouvent vers la bordure extérieu re retombent d'eux-mêmes en dehors sans aucune absorption de puissance.
L'ensemble de la tête de pelle mécanique est ensuite animé d'un mouvement de rotation'provoquant le de rejet/sa pelletée, sur la toile sans fin d'un convoyeur
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ou d'une goulette, ou, ce mouvement est opéré aprèo avoir parcouru un certain chemin horizontal et remonté sur un plan incliné de hauteur voulue et convenablement disposé pour déverser direotement les matériaux dans les wagonnets ou sur un tas de stockage.
La nouvelle tête de pelle mécanique peut être portée par un chariot actionné par câbles et treuils . Elle peut ausoi être portée par un dispositif automoteur établi spécialement à cet effet. Dans ce cas le mécanisme aotion- nant la pelle reçoit son mouvement du moteur du véhicule qui la porte. Il comprend des organes transformant le mouvement circulaire de l'arbre moteur en un mouvement alternatif transe mis à la pelle. De plus, la pelle est partée par des bras pivotants qui servent à la transporter de la position de col- lecte des matériaux à celle de déversement.
Dans un mode d'exécution particulièrement appli- cable dans les mines, l'ensemble ainsi réalisé permet la translation ainsi que l'orientation de toute la machine dont le fonctionnement consiste à remplir le caisson de la tête de pelle mécanique, à la soulever de ce qu'il est nécessaire pour permettre la translation à proximité du lieu do déverse- ment ou du wagon à remplir, puis arrivée à cet endroit ou contre le wagon, provoquer le déversement direct, revenir prendre une nouvelle pelletée pour recommencer la même opé- ' ration, et ainsi de suite jusqu'à épuisement du stock à pelleter.
Dans un autre mode d'exécution le type de machi- ne réalisé 'est destiné, en principe, aux pellotagos au jour.
Cette machine permet le remplissage direct des wagons ou wagonnets, ou le déversement sur toiles convoyeuses ou cou-
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loirs oscillants.
L'invention est représentée, dans le dessin ci-annexé, donné à titre d'exemple seulement.
Dans ce dessin :
La fig. 1 représente une vue en élévation de l'appareil, la pelle étant en position de ramassage.
La fig. 2 une vue en élévation de l'appareil en position de rejettement.
La fig. 3 est une coupe à plus grande échelle de la pelle en position de ramassage, faite suivant 3-3 de la vue en plan fig. 5.
La fig. 4. est une autre coupe de la pelle en position de rejettement, faite par 4-4 de la, fig. 5.
La fig. 5 est une vue en plan avec partie en coupe de l'ensemble de l'appareil, la pelle étant en posi- tion de ramassage.
La fig. 6 est une coupe transversale faite par 6-6 de la fig. 3.
La fig. 7 montre en élévation et la fig. 8 en plan correspondant un mode d'utilisation de la pelleteuse.
La fig. 9 montre on élévation une pelle mécanique automotrice destinée à travailler dans les mines-.
La fig. 10 est une coupe transversale.
La fig. Il est un plan.
La fig. 12 est une vue en élévation d'une au- tre machine comportant la tête de la pelle mécanique et destinée au pelletage au jour.
La, fig. 13 est une portion d'ensemble de la fig. 4 représentant une autre phase de travail, .
Comme on le voit sur ce dessin, la tête de
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pelleteuse se compose (fig. 3) d'une forte tôle en acier 1 de forme recourbée et à bords légèrement relevés sur les cotes, de façon à constituer une sorte de pelle solide. Elle porte, à son extrémité d'attaque, une traverse dentelée 2 en acier spécial et amovible de façon pouvoir être remplacée après usure.
L'autre extrémité est rivée sur une to@@ 5 raidie par des cornières 4, portant à la partie inférieure des galets 5 roulant sur des chemins en fer plat 6,
La tale 3 est réunie par un joint de charnière
7 à une autre tôle 8, qui est elle-même réunie par un joint semblable 9 à une troisième tôle 10 qui peut tourner librement sur un axe tubulaire 11 de façon que l'ensemble ainsi obtenu puisse se replier comme montré fig. 4, ainsi qu'il sera expli- qué ci-après.
. La pelle 1 avance et recule entre deux joues en tôle 12 formant la partie antérieure d'un oaisson dans le- quel les organes de commande sont enfermés de façon à se trou- ver à l'abri des chocs. Ce caisson est formé par une tôle 13, cintrée, fixée sur des plateaux 14, fig. 6. Ceux-ci sont soli- daires de douilles 15, par lesquelles le dit caisson repose sur un arbre 16. Celui-ci est porté lui-même par des paliers 17. La position de l'arbre par rapport au centre de gravité est telle que, quelle que soit la position du caisson autour de cet arbre, son poids tende toujours à ramener le bec de la pelle contre le sol.
Aux extrémités de l'arbre 16 sont fixées des manivelles de commande 18, fig. 6, et en son milieu est calé un secteur 19.
Celui-ci engrène avec un pignon 20, fig. 3, qui
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est calé sur un arbre 21, tournant dans des tourillons por- tés par les plateaux 14. Sur cet arbre est calée une roue dentée 22 qui engrène avec un pignon 23, fig. 4, calé sur un arbre 24 portant deux pignons 25, fig. 3. Ceux-ci sont en prise avec des crémaillères 26, articulées sur les cor- nières 4, fig. 3.
Ces crémaillères sont supportées par des dis- ques 27 qui empêchent leur denture de porter au fond de cel- les des pignons, en donnant le jeu nécessaire au fond des dents pour un roulement et un travail normaux.
D'autre part, un arbre tubulaire 28, fixé dans les plateaux 14 porte deux galets de guidage 29 qui empê- chent les crémaillères de se soulever et les forcent à res- ter constamment sur les disqueo en acier 27.
Dans l'épaisseur du secteur denté 19 se trouve ménagée une cavité, dans laquelle est logée une douille 30, fig. 4, qui s'appuie sur deux forts ressorts concentriques.
La partie supérieure.de'la douille mobile 30 vient porter sur une cornière 31 formant traverse, qui per- met le soulèvement de l'ensemble de la tête de-pelleteuse mécanique, les choos étant amortis par les ressorts de la douille 30.
Les paliers 17 sont portés par un bâti, fixe ou mobile, suivant le mode d'emploi .de l'appareil, bâti dont l'extrémité a été indiquée en 32, figo. 1 et 2.
Le fonctionnement de la tête de pelleteuse mé- canique est le suivant:
Les manivelles 18 reçoivent deux bielles laté- rales ou tout autre organe ou appareillage mécanique suocep- tible de leur imprimer simultanément un mouvement de va-et-
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vient eu alternatif produisant une coursedéterminée de la tôle 1 formant pelle.
C'est ainsi par exemple que ces manivelles peu- vent être actionnées par des câbles 33, fig. 7.
Lorsqu'on imprime un mouvement de rotation à l'arbre 16 par les manivelles 18, le secteur denté 19 commande les engrenages 20-22 et 23 imprime un mouvement de rotation à l'arbre 24 sur lequel sont calés les deux pignons dentés 25 qui engrènent avec les crémaillères 26, oe qui provoque le re- tour de la pelle à l'intérieur du caisson ou sa sortie vers l'extérieur suivant le sens de rotation.
Quand la pelle rentre à l'intérieur, les tôles articulées 8, 10 se replient et à la fin du mouvement pren- nent la position indiquée fig. 4.
Les organes sont calculés pour que la rentrée complète de la pelle coïncide avoc la compression dos ressorts @ du secteur et le contact du butoir de la douille 30 avec la cornière 31 et par conséquent, avec le commencement du rele- vage de l'ensemble.
Si l'on considère la pelle au moment où elle est complètement sortie, et engagée dans le tas de matières à pel- leter, position de la fig. 3, le mouvement des manivelles pro- duit un retour de la pelle en arrière, Au début du mouvement, les galets 5 montent sur un plan incliné 34 des chemins de roulement 6, ce qui provoque un léger redressement de la pelle, qui a pour effet de maintenir sur elle, malgré son mouvement en arrière, les matériaux sous lesquels elle s'est engagée.
La pelle ainsi chargée recule à fond, jusqu'à vonir dans la position de la fig. 4, les tôles 8 et 10 se re- pliant à mesure.
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Tout le mouvement s'exécute pendant la course à vide du secteur. A ce moment, le secteur rencontre la cor- nière 31 ; les ressorts se compriment et au moment où la pelle est complètement rentrée, le relevage commence.
Ce relevage continue jusqu'à la fin de la course des manivelles 18, laquelle est déterminée de façon à donner à la face antérieure du caisson et aux tôles 8 et 10, une in- clinaison suffisante pour provoquer le déversement par gra- vité des matières pelletées, (position de la fig. 2).
Etant donné la position de l'arbre 16 par rap- port au centre de gravité de l'ensemble de la tôte de pelle- teuse mécanique, le poids de cette dernière tend constamment à la ramener en sens inverse de la position de rejettement : par conséquent, elle reste toujours appuyée par la traverse 31 sur le butoir de la douille 30.
Après le déversement, les manivelles 18 revien- nent, en sens inverse; l'arbre 16 et le secteur denté 19 sur lequel la traverse 31 et, par suite, l'ensemble du caisson et de la pelle sont toujours appuyés, redescendent et re- viennent reposer sur le sol. A ce moment, les manivelles 18 continuant leur course, le secteur met en rotation les en- grenages et actionne les crémaillères 26 en produisant l'a- vancement de la pelle et sa pénétration dans la matière ou les corps à pelleter.
Les mêmes actions se reproduisent à chaque mou- vement alternatif de manivelle.
On obtient ainsi un pelletage très doux, sans qu'il puisse se produire de résistances intempestives méces- sitant de très grands efforts.
Cette tête de pelleteuse mécanique peut être
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utilisée à l'extrémité d'un convoyeur, ou placée longi- tudinalement sur un arbre parallèle, avec avancement pos- sible, à l'extrémité d'un élévateur à toile appelé "saute- relle", à l'extrémité de deux bras rigides fixés à une plateforme sur laquelle se trouvent di&posés le moteur et les organes réducteurs de vitesse, de changement de mar- che, de vitesse, de commande de la pelle, puis à la par- tie inférieure un transporteur à toile ou convoyeur orien- table à 180 à droite au à gauche.
Les bras rigides portant à leur extrémité la tte de pelle mécanique, dont les extrémités sérient les pièces figurées en 32, se relèvent automatiquement pendant le renversement du caisson de façon'que le dé- versement se fasse dans la trémie circulaire, puis les matières ou les corps déversés glissent par gravité,et sans choc sur la courroie convoyeuse qui les entraine et les élève à une hauteur suffisante pour être également déversés par gravité au moyen d'une goulotte en tôle mo-' bile orientable aussi à 180 , dans los wagons en charge- ment.
On peut encore supprimer le convoyeur et tous ses-accessoires, puis monter la plateforme sur deux chenilles permettant la translation et l'orientation de l'ensemble de la machine dont le fonctionnement consis- te à remplir le caisson de la tête de pelle mécanique, à le soulever de ce qm'il est nécessaire pour permettre la translation à proximité du lieu de déversement ou du wa- gon à remplir, puis arrivé à cet endroit ou contre le wagon, provoquer le déversement direct, revenir prendre une nouvelle pelletée pour recommencer la même opération
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et ainsi de suite jusqu'à épuisement du stcck ' pelleter.
Une autre disposition également très simple con- siste à mettre la tête de pelle mécanique sur un petitcha- riot roulant sur des rails faiblement inclinés, terminés plus par une partie/inclinée jusqu'à 50 élevant la pelle jusqu'à la hauteur nécessaire au déversement.
Cette dernière partie inclinée à 50 comporte un moteur électrique ou à essence commandant par réducteur de vitesse et limiteur de puissance deux groupes de roues à em- preintes donnant le mouvement à quatre chaînes fixées d'une part aux deux bielles de commande de la pelle et suivant que la traction se fat dans un sens ou dans l'autre, on provoque le remplissage, le halage, le déversement puis le retour pour un nouveau chargement et ainsi de suite.
Cette dernière disposition, très simple, peu 001- teuse, peut être utilisée dans les mines de faible hauteur sous toit, les carrières et les reprises des stocks, par con- tre, son débit est inversement proportionnel à la distance à laquelle doit être effectué le déversement.
Pour mieux faire comprendre comment la nouvelle pelleteuse peut être utilisée, on a représenté figs. 7 et 8, la commande du système par câbles,
Un treuil 40 est muni de deux tambours 41 tournant dans le même sens, et de deux tambours 42 tournant simultané- ment en sens contraire. les câbles 33 s'enroulent sur les tambours 41, se développent sur une longueur variable, pas- sent sur des poulies de renvoi 44 et reviennent sur les tam- bours 42.
Le treuil est muni d'un levier de commande au moyen duquel on fait tourner le système des 4 tambours. 2 dans un
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sens et 2 dans l'autre, de faon soit à enrouler les deux câ- bles sur les tambours 41 en les déroulant des tambours 42, soit à produire l'action inverse.
Los ombles sont fixés aux manivelles 18 précédem- ment décrites du caisson qui sont montées sur un chariot 50.
Ces câbles produisent donc les effets qui ont été indiqués, c'est-à-dire alternativement la pénétration de la pelle dans la matière, position I, puis en renversant le sens de marche des tambours, le retrait en arrière de la pelle en emportant la matière chargée,-et le basculoment du caisson comme montré en II, puis l'ontraînement en arrière du caisson jusqu'au.-point de déversement en III.
Ce déversement peut s'effectuer après ascension d'un plan incliné 45. Il est produit par butée des roues contre des butoirs 46.
Pour que le caisson reste dans la position II pen- dant le déplacement et ne se renverse qu'en III, il est muni d'un verrouillage automatique qui maintient los organes dans la position représentée fig. 2. Une butée rencontrée en III libère ce verrouillage et permet au caisson do basculer complè- tement.
Dans la disposition des figs. 9 à 11, la machine se compose de la tête de pelle telle que décrite ci-dessus et d'un caisson chaudronné a qui contient le moteur et les différents organesde commande.
Ce caisson formant carter est monté sur deux che- nilles b de façon à permettre sa translation en tous sens et directions. A l'intérieur se trouve un groupe bi-moteur c qui transmet son mouvement de rotation aux arbres d, c, f, , par une disposition convenable d'engrenages et d'embrayages
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doubles ou simples qui permettent par leur fonctionnement soit la marche normale soit la marche arrière, soit un fonctionnement rapide ou lent dans un sens ou dans l'au- tre.
L'arbre g est coudé sur lequel est montée une bielle h articulée sur un tourillon 1 monté dans un ba- lancier 1 pouvant osciller fou sur un arbre k.
Aux deux extrémités de l'arbre sont montés des tourillons.]. fixés aux fers U, m, eux-mêmes fixés aux tourillons 16 de la tête de pelle mécanique.
Sur les fers U.m, sont disposés des tourillons n sur lesquels sont articulées des biellettes o. Ces biel- lettes o portent également deux tourillons et .1 sur les- quels sont articulées des bielles r s.
Les bielles r, sont reliées par leur autre ex- trémité à des leviers t calés sur les extrémités de l'ar- bre k tandis que les bielles s sont articulées à leur au- tre extrémité aux manivelles 18 de la tête de pelle méoa- nique. A l'arrière deux solides braçons on cornière u sont fixés au châssis par une articulation excentrée et portent à l'extrémité une forte tôle v en forme do boche commandée par' le conducteur par une manette ou une pédale non repré- sentée.
Le fonctionnement du dispositif dosfigs. 9 à , 11 s'effectue de la façon suivante:
L'opérateur rend au moyen d'un levier non représenté, 'le balancier osoillant solidaire de l'arbre k par un embrayage d'un type convenable tel qu'un manchon à griffes, les leviers t agissent par les bielles r puis s sur la manivelle 18 de la tête de pelle mécanique, ce
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qui a pour effet de pelleter une certaine quantité de ma- tière comme il a été expliqué dans le brevet.
Le conducteur ayant agi sur la manette ou la pédale ind@quée précédemment, laisse tomber la bêche v sur le sol. Celle-ci s'y enfonce et empêche tout mouvement de recul de la pelle automotrice lors de la pénétration de la pelle dans la masse à pelleter,
Lorsque la paroi inférieure de la pelle est revenue à sa position première, la pelle est remplie des matières qu'il s'agit de déverser.
A ce moment l'effort transmis par les bielles agit sur les leviers en U, m, qui soulèvont la pelle jusqu'à ce que l'opérateur détruise l'accouplement du manchon à griffes. Par suite de la puis- sanoe acquise les bras continuent leur course jusque ce qu'il viennent s'arrêter à la rencontre, chacun de leur côté, d'un taquet d'arrêt préalablement fixé suivant la hauteur de déversement. les blol@@ttes o tournent, alors,au- tour des tourillons n et provoquent automatiquement le dé- versement du 'contenu de la pelle. Il suffit d'embrayer le manchon et le changement de marche au moyen des leviers con- venables pour que la pelle recommence une nouvelle opération et ainsi de suite.
Comme cette machine est surtout des tanée à opérer dans les mines, on a prévu son démontage pour por- mettre son entrée dans une cage en place de deux berlines.
'A cet effet, on débiellc la tête de la biel- le qu'on relève contre la paroi antérieure du caisson car- ter ainsi que les accesso@res de commande extérieurs au carter. L'encombrement est alors des plus réduits et permet la descente de la machine.
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Un autre mode de réalisation est une pelle raéca- nique avec convoyeur élévateur à orientation variable qui se compose, figs. 12 et 13 d'un caisson A comportant le moteur et los différents brganes do commande et est monté sur deux chenilles B.
Les'paliers supports 16 de la t8te de pelle 12 sont fixés à l'extrémité do deux fers U situés de part et d'autre de la tête de pelle mécanique et symétriquement fornant bras de levage et pouvant tourner fou sur les mo- yeux D de 'deux plateaux manivelles E clavotés aux deux extrémités d'un même arbe recevant son mouvement de rota- tion d'un moteur électrique par l'intermédiaire d'engrena- go. Sur chacun des deux manivelles 18 do la tête de pelle mécanique est articulée une 'bielle F également articulée à l'autre extrémité sur un bouton G que porte chaque pla- teau manivelle E.
Sur chacun de ces boutons de manivelle G se trouve de chaque c8té du caisson une bielle H articulée en 1 à un levier J relié par une bielle K à un axe L soli- daire du fer en U, C.
Les bielles H, portent en M une ouverture al- longée dont la longueur est égale à la course nécessaire aux boutons do manivelle G pour provoquer la sortie ou la rentrée de la tôle formant la pelle proprement dite.
Sur la partie supérieure du caisson carter A se trouve solidement fixée une couronne N en accier moulé à l'intérieur de laquelle peut tourner une trémie 0 dont la base P est centrée sur cette couronne.
Sur la base P de la trémie se trouve .- ,...$, un système d'engrenages Q mus par une manivelle H; engrenant
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avec une crémaillère S solidaire d'un convoyeur à toile trans- porteuse sans fin, T.
A l'extrémité de ce convoyeur est adaptée une trémie téles copique U orientable que l'on peut fixer sur le rebord de la trémie dans laquelle on déverse, ou au véhicule V à. remplir.
Le fonctionnement s'effectue de la façon sui- vante:
La pelle étant complètement sortie et chargée (fig. 12) de matière ou corps à pelleter, les boutona de ma- nivelle G sont au point mort avant horizontal. Les bielles F actionnées par les plateaux manivelles E agissent sur les manivelles 18 de la tête de pelle mécanique, et font rentrer la pelle dans le caisson 12 avec la matière. Pendant toute cette opération les axes 1 parcourent entièrement l'ouver- ture allongée M des bielles.H de droite à gauche dans le cas de la fig. 12. Dès que la tôle est rentrée dans le caisson., les axes I sont poussés par les bielles H et provoquent la rotation des leviers J.
Ceux-ci par l'intermédiaire des bielles K, com- mandont la rotation des fers en U,C, qui commencent à se sou- lever en entraînant la tête de pelle mécanique. Puis par suite du mouvement combiné des bielles F tournant autour des axes G avec le mouvement de rotation des plateaux manivelles E la tête de pelle mécanique déverse (fig. 13) automatiquement sa polletée dans la trémie circulaire 0, le point mort horizontal arrière des boutons G des plateaux manivelles E correspondant au point de complet déversement. La trémie déverse,.les ma- tières sur la toile du convoyeur T qui, par l'intermédiaire de la trémie télescopique U les déverse à son tour dans un wagonnet V (fig. 12).
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L'ensemble de ce convoyeur peut s'abaisser ou se relever suivant la hauteur et la distance du véhicule à charger, en agissant sur la manivelle R qui fait descen- dre ou monter la crémaillère S solidaire du convoyeur.
La tête de pelle mécanique revient à sa position de repos par les opérations inverses de celles qui viennent d'être décrites, le plateau tourne en sens inverse, et la tête de pelle revient sur le sol. La pelle sort ensuite du caisson par action des bielles G sur les manivelles 18, tandis que les axes. 1 parcourent entièrement l'ouverture allongée M des bielles H de gauche à droite dans le cas de la fig. 12.
La rentrée de la pelle s'opère comme on l'a vu plus haut et le cycle- des opérations recommence.
Les présentes dispositions ne sont bien entendu, données qu'à titre d'exemple, les formes, détails, acces- soires, matières et dimensions de ce dispositif pouvant varier sans changer en rien l'invention.
REVENDICATIONS
1 - Appareil destiné à. ramassor ou pelleter les corps qui se trouvent sur le sol caractérisé en principe par une forto tôle en forme do pelle, disposée de manière à ce glisser entre le sol et les corps qui y reposent, à se soulever légèrement en fin do course, puis à revenir en arrière avec les corps qui se trouvent sur sa surface en les en tôle ramenant dans une caisse ouverte/ou caisson qui est animé d'un mouvement permettant leur déversement en un point prévu.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.