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"DISPOSITIF POUR REGLER AUTOMATIQUEMENT LA MARCHE DES MACHINES D'EXTRACTION"
Jusqu'à ce jour, on avait coutume de laisser en action les régulateurs automatiques de marche des machines d'extraction dans toute l'étendue de la cordée. Toutefois, ce mode de fonctionnement est particulièrement indésirable lorsque de fortes différences existent entre les temps d'ac- célération et de 'freinage ou entre les parcours correspon- dants. En règle générale, les parcours en accélération sont plus longs que les parcours en freinage. Si la différence
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n'est que minime, on peut s'en tirer enaugmentant la tolé rance sur la quantité dont la vitesse d'extraction réelle peut dépasser la vitesse prescrite par le diagramme d'extrac- tion.
Mais il ne faut pas aller trop loin dans ce sens, car on compromettrait ainsi la sécurité en fin de course, c'est-à- dire au moment où la cage d'extraction est près d'atteindre le chevalement.
Cela dit, pour pouvoir donner à l'accélération une caractéristique différente de la caractéristique au freinage, ainsi que le service l'exige souvent, on pourrait laisser au machiniste la faculté de mettre à son gré hors service pendant l'accélération le régulateur automatique de marche.
Mais ce serait renoncer ainsi à une phase essentielle du fonctionnement automatique et s'obliger à compter sur la va- leur professionnelle du machiniste, que l'automatisme avait évidemment pour but de décharger d'une partie de sa responsa- bilité déjà suffisamment lourde sans cela..Il fallait donc trouver au problème une solution qui n'impliquât pas l'in- tervention du machiniste.
On parvient à ce résultat, suivant l'invention, en rendant automatiquement le régulateur de marche inactif exclusivement pendant l'accélération, et cela en fonction du diagramme d'extraction. On peut soit fermer plus ou moins complètement et de façon automatique, lors de l'accélération l'alimentation en fluide moteur de l'organe de commande du frein influencé par le régulateur de marche; soit, lorsqu'il s'agit de régulateurs de marche hydrauliques, interrompre l'arrivée de liquide au vérin hydraulique influencé par la machine d'extraction et qui agit en coordination avec la vitesse effective de cette machine.
Trois exemples d'exécution de l'objet de l'inven-
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tion sont représentés au dessin annexé, où le moyen de réa- lisation indiqué en premier lieu est représenté aux Figs. 1 et 2, tandis que.,,la Fig. 3 montre la disposition indiquée en dernier lieu.
A la Fig. 1, 1 désigne le cylindre de frein qui est alimenté par exemple au moyen d'air comprimée 2 désignant le régulateur de pression correspondant. Suivant l'invention, une vanne ou un robinet 4 est intercalé entre les deux dans la conduite 3. Cette vanne est actionnée par l'intermédiaire d'une transmission par engrenages 5 par le levier 6 qui peut se déplacer entre deux butées 7 et 8 en correspondance avec les deux positions de la vanne 4, pos itions à 90 l'une de l'autre. La manoeuvre du robinet 4 s'effectue à partir de l'indicateur de profondeur, sur les deux vis 9 et 10 duquel se déplacent les écrous mobiles 11 et 12 correspondant aux deux cages d'extraction.
A la fin de leur course ascendante, ces écrous viennent buter contre la traverse 13 de la barre de frein 14 située entre les vis 9 et 10 lestée par le poids 16 et dont le déplacement vers le bas est limité par une butée 15.
Suivant la Fig. 1, le levier de commande 6 est guidé dans une coulisse 17 de la barre 14 de frein, coulisse qui l'entraîne par frottement tant que cet entraînement n'est pas empêché par une force antagoniste ou par une butée. Au levier 6 est relié) par l'intermédiaire de la biellette 18, le levier de rappel 19 dont le rôle est de ramener le levier de commande 6 dans sa position primitive,, et par conséquent la vanne 4 dans sa position ouverte. Le levier de rappel 19 est lui aussi actionné par la barre 14 du frein, et cela après qu'il a parcouru la coulisse 20 de cette barre.
Le fonctionnement est le suivant :Suivant la Fig. 1,
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l'installation est au repos avant le commencement l'une nouvelle cordée, au cours de laquelle les écrous mobiles 11 et 12 se déplacent dans la direction de la flèche. Dès que la machine démarre, l'écrou mobile de droite 12 descend et permet à la barre 14 du frein de s'abaisser. Dès que commence la descente, la coulisse à frottement 17 entraîne le levier de commande 6 jusqu'à ce qu'il rencontre la butée 8 et fait ainsi tourner la vanne 4 qu'il amène dans sa position fermée. L'arrivée de l'air comprimé au cylindre de frein 1 se trouve ainsi interrompue, de sorte que le régulateur de vitesse 2, même s'il réagit,, n'a sur le frein aucune ac- tion.
Lorsque le démarrage est terminée l'extrémité de la coulisse 20 repousse le levier 6 dans sa position primitive jusqu'à la butée 7 par l'intermédiaire du levier de rappel 19 et de la biellette 18, ce qui a pour effet d'ouvrir le robinet 4 et de replacer la cage d'extraction sous la dépen- dance du régulateur de marche..
A la fin de la cordée,,, l'écrou mobile de gauche 11 bute contre la traverse 13 de la barre 14 du frein et la soulève progressivement. Mais cela n'a aucune influence sur le levier 6 ni sur la vanne 4, car le dit levier 6 n'en est que mieux .appliqué contre la butée inférieure 7, tandis que la coulisse 17 glisse à frottement sur le levier 6.
Si l'on renverse la marche de la machine pendant le démarrage,. le levier 6 participe au changement de direc- tion de la barre 14 du frein et réouvre aussitôt le robinet 4 de sorte qu'en ce casla machine revient immédiatement sous la dépendance du régulateur de marche.
Au lieu de commander la vanne 4 directement au moyen du levier 6, on peut réaliser ce dernier sous forme d'un inverseur électrique et commander ainsi le circuit
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d'excitation d'un électro-,aimant coulissant ou pivotant per mettant de changer directement par voie électro-mécanique la position de la vanne 4. Cette disposition est représentée à la Fig. 2.
Celle-ci se rapporte au cas où dans certaines circons- tances, il est malgré tout nécessaire de replacer le dé- marrage sous la dépendance du régulateur de marche. Cela peut être désirable par exemple lorsqu'il s'agit de descendre de lourdes charges, le moteur marchant avec contre-courant et à vitesse hyposynchrone. Pour faire fonctionner la machine de cette manière,il est nécessaire de placer le levier de commande à l'inverse de ce que demanderait le sens de ro- tation de la machine. En conséquence et suivant cette seconde forme d'exécution de l'invention représentée à la Fig. 2, on place en outre le dispositif sous la dépendance de la direc- tion dans laquelle on déplace le levier de manoeuvre.
A cet effet, le levier de manoeuvre 21 est relié à un inverseur 22 intercalé dans le circuit de 1'électro- aimant 23 servant à actionner la vanne 4. Dans ce même circuit est compris un interrupteur de fin de course 24 que peut ouvrir un taquet de commande 25 solidaire de la barre 14 du frein, ainsi que l'interrupteur 27, pourvu de butées 7 et 8 et actionné par l'indicateur de profondeur 9-15 par l'inter- médiaire d'une crémaillère et de la roue dentée 26, et enfin un inverseur 28 dont la position dépend du sens de rotation de la machine d'extraction, autrement dit un inverseur asservi au sens de la marche.
Dans le cas d'un démarrage normal, par exemple en arrière, on déplace le levier de manoeuvre 21 vers la droite, comme le montre le dessin. Le contact à l'inverseur 22 s'é-
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tablit par suite en a Comme en ce cas la machine d'extraction tourne par exemple dans le sens de la flèche, 1 ' inverseur 28 asservi au sens de rotation établit une liaison entre les contacts $ et L. Lorsque l'écrou 11 commence à descendre le long de la vis 9, la barre 14 de l'indicateur de profondeur établit à l'interrupteur 27 la liaison des contacts g, h.
L'interrupteur de fin de course 24 est encore fermé, ce qui fait que pendant le démarrage, le courant se rend au pôle posi- tifs par 24, h,g, e,f, a,c, 23 au pôle négatif de la source de courant 29. L'électro-aimant 23 se trouve ainsi excité, attire son armature et ferme par conséquent la vanne 4 comprise dans la conduite d'air comprimé 3. Dès que la barre de frein 14 est suffisamment descendue pour que le taquet 25 ouvre l'interrupteur de fin de course 24, l'électro-aimant 23 libère son armature et la vanne 4 se trouve à nouveau ouverte, de sorte que le régulateur de marche peut à nouveau agir.
Les dépassements de palier soit à la montée, soit à la descente, s'effectuent dans le même sens que le freinage et se trouvent en conséquence, eux aussi, sous la complète action du régulateur de marche. Lorsqu'après un dépassement de palier, on assoit à nouveau la cage d'extraction sur ses taquets, les interrupteurs 27 et 28 se disposent déjà en vue du démarrage suivant.
Dans le cas de la descente avec contre-courant, il faut déplacer le levier de manoeuvre 21 à l'inverse de ce que demande le sens de rotation de la machine. Si cela se produit par exemple à la suite de la cordée terminée suivant la Fig. 2, on déplace le levier de manoeuvre dans le même sens que suivant cette Figure,, de sorte que les contacts a;, c sont à nouveau reliés à l'inverseur 22. Par contre, le sens de rotation des machines change. En conséquence, l'inverseur
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28 asservi au sens de rotation va maintenant relier les con- tacts d,e, et interrompre en f le circuit électr ique de l'é- lectro-aimant 23. Il en résulte qu'en ce cas le régulateur de marche demeure actif même pendant l'accélération.
Il de- meure ensuite en action également pendant toute la cordée, où évidemment l'interrupteur de fin de course 24 est ouvert, et aussi pendant le freinage, même si entre temps on a de nouveau poussé le levier de manoeuvre 21 dans le sens positif, car l'interrupteur 27 s'ouvre en même temps que commence le f re inage .
On conçoit que d'autres formes d'exécution de l'objet de l'invention sont également possibles. Par exemple, on peut remplacer la vanne 4 par une soupape. Il n'est d'ail" leurs pas nécessaire que cet organe se ferme chaque fois complètement ; on peut au contraire imaginer un simple étran- glement ou encore une commande progressive de l'arrivée de fluide sous pression. Il n'est pas nécessaire que ce fluide soit de l'air; ce peut être aussi un liquide, par exemple de l'eau ou de l'huile. Si la oommande du frein est purement électrique,la vanne 4 sera remplacée par un interrupteur ou un régulateur.
D'autre part, la commande électrique suivant la Fig. 2 peut aussi être remplacée par une commande pneuma" tique ou hydraulique, auquel cas des robinets ou des soupapes se substituent aux interrupteurs électriques. Si l'on emploie au lieu de l'électro-aimant 23 de la Fig. 2, un électro à armature tournant obéissant au champ tournant ou indica- teur de champ tournant, on peut supprimer l'interrupteur 28 asservi au sens de rotation.
La Fig. 3 se rapporte au réglage automatique de la marche de machines d'extraction au moyen de deux vérins hydrauliques dont l'une des pompes est entraînée à une vites-
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se indépendante (vitesse théorique) et l'autre sous la dé- pendance de la vitesse réelle de la machine d'extraction, pompes qui agissent sur un mécanisme différentiel commun agissant sur la commande de la machine ou du frein lorsqu'il existe une différence entre la vitesse réelle et la vitesse théorique. La vitesse théorique pour l'ensemble du réglage de la marche est réglée par une commande à came correspondant au diagramme d'extraction et actionnée par l'indicateur de profondeur.
Il s'ensuit que la caractéristique du déplacement en fonction du temps est pour le démarrage égale mais symétri- que à la caractéristique au freinage. Or, c'est contraire en bien des cas aux exigences du service, qui veulent qu'on donne à l'accélération une autre caractéristique qu'au frei nage. A cet effet, lorsque le démarrage s'effectue en fonc- tion du diagramme d'extraction, au lieu d'agir directement sur le frein comme suivant les Figs. 1 et 2, on interrompt came il est indiqué à la Fig. 3 l'arrivée du liquide au vérin hydraulique influencé par la machine d'extraction et tradui- sant la vitesse réelle.
Dans la cuve à huile commune 36, s'alimentent les deux pompes 46 et 47 qui refoulent l'huile dans les deux cylindres de vérins 48 et 49. La pompe 46 est du type à engrenages et est entraînée à partir de l'arbre de la machine d'extraction; quant à la pompe 47, elle est du type centra fuge et elle est accouplée à un moteur triphasé 50.
Contrai- rement à l'action des ressorts 51 et 52 et par l'intermédiaire des leviers 55 et 56 portant des secteurs dentés et munis des coulisses 53 et 54, les deux vérins 48 et 49 agissent sur un mécanisme différentiel 57 qui, lorsqu'il existe une dif- férence entre la vitesse théorique et la vitesse réelle, déplace par l'intermédiaire de la bielle 58 et de la coulisse
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35* le régulateur de pression 2 du servo-moteur pneumatique 1 alimenté par l'intermédiaire dé la conduite 31 et commandant le frein de service 59 de la machine d'extraction. La vitesse théorique est réglée à l'aide du robinet d'étranglement 61, intercalé dans la conduite d'évacuation 62 du cylindre 49, par le plateau à came 60 entraîné en fonction du chemin parcouru par l'indicateur de profondeur 14.
Pour soustraire, suivant l'invention, la machine pendant le démarrage à l'influence du régulateur automatique de marche la barre de frein 14 de l'indicateur de profondeur entraîne par friction, au moyen d'une coulisse 37 dont elle est pourvue, un interrupteur 38 qu'elle amène jusqu'à la position fermée de ses contacts qui sont intercalés dans le circuit, alimenté à partir du réseau 39, de l'électro-aimant 40. Pendant le démarrage, cet interrupteur 38 demeure fermé, l'électro-aimant 40 se trouve sous tension, il attire son armature et actionne,par l'intermédiaire d'un levier à sec- teur denté 41,le robinet à trois voies 42 qui est monté sur la conduite de refoulement 43 de la pompe à engrenages 46 en- traînée par la machine à la vitesse réelle de celle-ci.
Il en résulte que la pompe cesse de fournir de l'énergie au vérin 48 et passe à la marche à vide avec retour de l'huile dans la cuve à huile 36 par la conduite 44. Lorsque le démar- rage est terminé, l'interrupteur 38, du fait que la barre de frein 14 continue son mouvement, est ramené par la timonerie 45 dans la position ouverte figurée,grâce à quoi l'armature de l'électro-aimant 40 retombe et le robinet 42 reprend la position ouverte représentée, de sorte que la marche se trouve à nouveau réglée sous la dépendance de la came 60.
On conçoit aisément qu'il existe encore d'autres possibilités d'exécution de l'invention. C'est ainsi que la
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manoeuvre du robinet à trois voies 42 peut être commandée directement de façon mécanique par l'indicateur de profondeur 14, ou directement par des moyens hydrauliques ou pneumatiques.
Dans le cas d'une commande électrique, l'électro-aimant normal 40 peut être remplacé par un électro-aimant à armature tour- nante ou par un moteur électrique* Au principe du courant de travail, on peut substituer celui du courant de repos. Au lieu du robinet 43, on peut employer une ou plusieurs soupapes.
Au moyen de l'organe inverseur, on peut aussi provoquer non pas la fermeture et l'ouverture, mais un réglage progressif ou un simple étranglement. Le blocage du réglage de marche pendant l'accélération peut oomplémentairement être placé sous l'action du levier de commande manoeuvré par le maohi- niste, grâce à quoi, par exemple en cas de descente par contre-courant, on peut replacer l'accélération sous la dé- pendance du régulateur automatique de marche.