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Pelle mécanique à mouvements alternatifs.
Cette invention a pour objet une pelle mécanique à mouve- ments alternatifs destinée à pelleter et déverser des matières ou matériaux quelconques, pouvant servir à déblayer, destoker ou exoa- ver un terrain ou une carrière ou encore à relever des produits abattus dans une mine pour les charger dans des berlines ou sur des convoyeurs.
L'invention a pour but de procurer une machine de ce genre permettant d'effectuer mécaniquement toutes les opérations et plus spécialement d'éviter, dans une machine semblable, que le mouve- ment de la pelle ne puisse être gêné par la présence de la matière à pelle-ter, lorsque, après une première opération de pelletage,
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la pelle proprement dite retombe sur la matière à pelleter.
Dans ce but, la pelle mécanique, objet de l'invention, est caractérisée principalement par ce fait que la pelle ou par- tie travaillante, qui se compose d'un caisson en tôle pouvant tour- ner autour d'un axe horizontal, est pourvue d'un fond inférieur constitué par une tôle mobile qui fait l'office de pelle et peut coulisser dans des guides de manière à pouvoir, lorsque le caisson est immobile et repose sur la matière à pelle ter, pénétrer dans cette matière et en prendre une certaine quantité après quoi, l'en- semble du oaisson et de la tôle formant fond mobile est relevé pour déverser la matière pelletée. Cette opération terminée le fond est ramené dans sa position primitive, retirée en arrière et cette opération est accompagnée du retour du oaisson sur la sol, pour recommencer une nouvelle opération de pelletage.
Dans la réalisation pratique de l'invention, le oaisson est monté, de préférence) à l'extrémité d'un convoyeur ou transpor- teur à courroie, dont la tambour actionne, par un relais d'engre- nages, par exemple, un arbre portant à chaque extrémité une mani- velle et una contre-manivelle, cette manivelle étant elle même mu- nie d'un tourillon commandant une bielle dent l'extrémité en for- me da crémaillère commande le. position du caisscn de le pelle, tan- (ils que les contre-manivelles commandent le mouvement d'avancement ou de recul de la tôle mobile formant le fond du caisson de la pelle mécanique.
Afin d'obtenir l'accomplissement des différents mouvements du oaisson, et de la tôle formant le fond de ce caisson, aux mo- ments voulus, les bielles è crémaillère sont munies d'un croisil- lon à coulisse circulaire dans laquelle se déplace le tourillen des mer-ivelles de telle sorte que ce tourillon ne produit pas d'action sur le caisson de la pelle pendant le mouvement d'avancement ou ' de recul de la tala de fond, mais produit ensuite les mouvements simultanés de relèvement ou d'abaissement d'une part du caisson et d'autre part de la tôle formant pelle. Les dessins ci-joints
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montrentà titre d'exemple, une pelle mécanique construite sui- vant l'invention.
La figure I est une coupe en élévation de coté de l'ensem- ble de la pelle montée à l'extrémité d'un convoyeur ou transpor- teur à courroie, la pelle étant représentée en position de repos sur la sol.
La figure 2 est une vue en plan correspondante, le brin supérieur de la courroie du transporteur étant sectionnée afin de montrer les organes de commande de la pelle proprement dite.
La figure 3 donne une vue en élévation avec coupe prise par la ligne III-III dans le figure I.
Les figures 4-5-6-7 sont des vues schématiques montrant les positions relatives du caisson et de la tôle de fond pendant la fonctionnement.
Comme le montrent les figures I à 3, dans l'exemple repré- santé, on a supposé la pelle mécanique montée à l'extrémité d'un convoyeur ou transporteur à courroie comportant une charpente 1 formée de cornière reoevant, à son extrémité, une tête 2 portant un arbre 3 sur lequal tourne un tambour 4 sous l'action de la cour roia 5 du transporteur. La tête 2 est formée par des flasques en acier moulé 6(figure 3) supportant l'arbre 3. Sur cet arbre, main- tenu dans les flasques 6, par des goujons 7, peut tourner libre- ment par l'intermédiaire de bagues en bronze 8 le tambour 4 for- mé de deux parties 9 assemblées par des boulons 10. Ces deux par- ties 9 forment entre elles une cavitu II (figuras 2 et 3) dans la- quelle est logée une couronne dentés 12.
Elles sont assemblées par les boulons 10 avant la mise en place sur ces parties d'une jante en tôle 13 constituant le tambour 4 proprement dit sur le- quel passe la courroie 5. La pelle proprement dite se compose d'un caisson en t8le formé de deux tôles latérales 14 réunies entre elles par un fond 15 (figure I) fixé par des cornières 16 sur les tôles 14 et raidi par un fer T, 17. Les tôles latérales 14 sont fixées par des vis 18 (figure 3) sur des tourillons en acier 19 comportant un secteur denté 20. Ces tourillons 19 sont montés fous @
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-sur l'arbre 3 sur lequel ils peuvent donc tourner librement.
A chacune des extrémités de cet arbre 3 sont montées des manivel- les 21 et 22, qui portent des secteurs 23 et 24 (figures 4 à 7) engagés l'un dans l'autre et disposés de faoon à ménager entre eux un vide 25 (figure 4) de telle sorte que la manivelle 21 peut sa déplacer dans une certaine mesure ooncentriquement à l'arbre 3 sans influencer la position de la manivelle 22 et effectuer ainsi une certaine rotation partielle.
Comme déjà dit, entre les deux parties 9 du tambour 4 est logé, dans l'espace 11, un engrenage droit 12 faisant corps avec le tambour 4 qui commande ainsi cet engrenage. Cet engrena- ge droit 12 commande de son côté un engrenage 26 (figures 2 et 4 à 7) calé sur un arbre 27 supporté et tournant librement dans des tourillons munis de bagues en bronze 28 (figure 2). Sur cet arbre 27 est calé, en outre, un pignon 29 engrenant avec une roue dentée 30 calée sur un arbre 31 (finira 2) supporté et tour- nant dans des paliers 32 solidement fixés au moyen d'un support 33 (figure I) sur les cornières I formant la poutre de soutien du transporteur à courroie. A ohaoune des extrémités de cet ar- bre 31 est calée une manivelle 34 portant un axe ou tourillon amovible 35 sur lequel est calée une contre-manivelle 36.
Ces contre-manivelles 36 sont articulées en 37, à des bielles 38 ar- ticulées aux extrémités des manivelles 22 par des tourillons 39.
Les tourillons amovibles 35 se déplacent, pendant la rotation des manivelles 34, dans des coulissas circulaires formées par des croisillons 40 faisant corps avec des bielles 41 guidées dans des supports 42 fixés sur les poutres du transporteur à courroie.
Ces bielles 41 sont prolongées par une partie dentée 43 formant crémaillère et passant dans des guidas 44 ouvrant à la partie inférieure. Ces crémaillères 43 engrènent avec les secteurs den- tés 20 formés par les tourillons en acier 19 sur lesquels sont fixées les tôles 14 du oaisson faisant partie de la pelle propre- ment dite. Les tôles 14 du caisson sont solidement fixées, à leur
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partie inférieure, au moyen de rivets 45 à des glissières 46 sur lesquelles coulissent des sabots 47 solidement rivés à une très forte tôle en acier 48 formant le fond mobile inférieur du oais- son formé par les tôles 14 et 15 et constituant la pelle propre- ment dite.
Chacun des sabots 47 porte, venue de fonderie, une fourcha portant un axe 49 sur lequel est articulée une bielle 50 dont l'axe 51 est articulé à l'extrémité du bras 21 tournant fou sur l'arbre 3 comme cela a déjà été indiqué. La maohine décrite fonctionne de la manière suivante .
Les organes se trouvant dans la position des figures I et 4, le caisson 14 repose sur le sol, soit éventuellement sur la matière à pelleter dans laquelle les tôles latérales 14 pénètrent par leur bord inférieur 52, la tôle de fond 48 se trouvant reti- rée en arrière en-dessous de la tôle 15 transversale de fapon à laisser absolument libre le fond inférieur du caisson. Dans cette position le secteur 23 faisant saillie sur la bielle 21 est en contact par son bord 53 (figure 4) avec le secteur 24 faisant saillie dans le même plan sur le moyeu de la bielle 22 (figure 4) et le tourillon amovible 35 se trouve au bas de la ooulisse cir- culaire formée dans la croisillon 40, coulisse qui est oonoentri- que à l'abra 31.
Lors de la mise en marche du transporteur à cour roie, la courroie 5 de celui-ci fait tourner le tambour 4 et le train d'engrenages 12, 26, 29 et 30 met en rotation l'arbre 31 ainsi que la manivelle 34 de telle sorte que le tourillon amovi- ble 35 commence à se déplacer dans la ooulisse du croisillon 40 sans agir, par conséquent, sur la position de ce croisillon et de la crémaillère 43 qui fait corps aveo lui.
Par suite du déplace-
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Leiit due la rarivelle 34, la oontre-manivella 36, calée ousun angle déterminé par rapport à cette manivelle, entraîne par la bielle 38, la bielle 22 qui, par son secteur 24, entraîne la sec- teur 23 et déplace la biella 21 de la position montrée par la fi¯ure 4 dans la position montrée par la figure 5 amenant ainsi par la bielle 50 et les sabots 47, la tôle de fond 48 dans sa po- sition la plus avancée par rapport au oaisson formépar les tôles
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14 et 15. Par suite de ce mouvement, la tôle 48, formant pelle, pénètre dans la matière à pelleter dont une certaine partie, re- posant sur cette tôle 48, est ainsi* logée dans le caisson entre les tôles latérales 14, la tôle transversale 15 et la tôle de fond 48.
A ce moment, par suite de la rotation de la manivelle 34, le tourillon amovible 35 est arrivé à l'extrémité de la cou- lisse circulaire ménagée dans 13 croisillon 40 et commence à en- traîner ce croisillon et par conséquent la bielle 41 formant la crémaillère 43. La bielle 41, en se déplaçant dans les sup- ports guides 42 et 44, entraîne par la crémaillère 43 agissant sur les secteurs dentés 20 formés par les tourillons 19 l'en- semble du caisson pour l'amener finalement dans la position mon- trée par la figure 7 dans laquelle ce caisson arrivé en haut da sa course ascendante, déverse son contenu sur la courroie 5.
Ain si que le montre la figure 7, après avoir amené le croisillon 40 dans sa position extrême vers la gauche, la manivelle 34, en agissant encore dans la coulisse circulaire da ce croisillon, commance à déplacer la bielle 41 et la crémaillère 43 dans la direction indiquée par la flèche 54, (figure 7) mouvement qui
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oorr3sponè v f tcu:
c du caisson I4-I5 vers le sol ds la direo- tion indiquée par la flèche 55 (figure 7). Mais déjà avant ce moment, la contre-manivelle 36 a fait tourner la bielle 22 dans la direction indiquée par la flèche 56 (figure 6) de telle sor- ta que, après avoir parcouru le vide 25 la secteur 24 de la biel la 22 est venu attaquer le secteur 23 par son extrémité 57 de telle manière que la tôle de fond 48 a commencé son mouvement de recul sous las tôles 14 pour passer successivement par las positions montrées par las figures 6 et 7 et âtre complètement retirée en arrière en-dessous du fond du caisson, lors du retour de celui-ci dans la position montrée par la figure 4.
Comme le montre clairement la comparaison des figures 4 à 7, le vide 25 ménagé entre les secteurs'23 et 24, permet la coordination des mouvements du oaisson proprement dit et de la tôle de fond 48 de telle sorte que la tôle de fond 48 est complètement retirée
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en arrière avant le retour du caisson sur le sol, ou la matiè- re à pelleter, ce qui permet à ce oaisson de pénétrer dans la matière par les bords inférieurs 52 des tôles 14.
Le calage relatif de la manivelle 34 et de la contre- manivelle 36, ainsi que la position du centre de l'arbre 31, la longueur du rayon de la coulisse ménagée dans le croisillon 40 et l'importance du vide 25 ménagé entre les secteurs 23 et 24 des bielles de commande 21 et 22, de même que la position du secteur denté 20 engrenant avec les crémaillères 43, permettent de produire successivement tous las mouvements nécessaires aux moments voulus.
Afin d'éviter des rotations trop rapides provement du poids de la msse des organes en mouvement, les moyeux 19 sur lesquels sont fixées les tôles 14 du oaisson ainsi que les moyeux pourvus de secteurs d'entraînement 23 et 24, reçoivent la pres- sion d'un r@@ort 58 (figure 3) plaoé entre deux douilles 59 et 60, dont la première 59 reçoit la pression d'un éorou 61 vissé sur le bout de l'arbre 3. Ces douilles 59 et 60 sont maintenues fixées sur l'arbre tout en pouvant y coulisser longitudinalement au moyen d'une clavette et d'un pointeau.
Le frottement entre les moyeux 19 du caisson de la pel- le et les moyeux des bielles 21 de commande du fond mobile (voir figure 3) se fait par l'intermédiaire de tôles au nickel-chrome 62 rapportées dans une cavité et fixées par des vis à tête frai- sée et noyée, ou encore dans certains cas par l'intermédiaire de plaques de ferrodo. L'arbre 3 peut être perforé et même com- plètement tubulaire, la cavité intérieure pouvant servir dans ce cas de réservoir à graisse oonsistante, introduite par chacu- ne des extrémités fermées par un bouchon fileté, des portages oonvenablement disposés assurant la lubrification parfaite de toutes les parties tournant sur l'arbre 3.
La construction déorite oi-dessus en détail n'est évi- dominant donnée qu'à titre d'exemple, des modifications de détail
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pouvant être apportées sans s'écarter pour cela de l'invention.