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" Marteau d'abatage pour l'extraction du charbon et de miné- raux analogues ".
Les marteaux d'abatage ou marteaux-piqueurs mûs par l'air comprimé, qui sont couramment employés aujourd'hui dans l'exploitation des mines pour l'extraction du charbon et des minéraux analogues sont conformés généralement comme des marteaux à chapeau; l'outil (fleuret ou ciseau conique ou autre outil analogue) à enfoncer dans le minéral est donc maintenu sur le marteau à l'aide d'un chapeau ou capuchon vissé sur l'extrémité antérieure du cylindre et le fleuret présente un cours ou contour lisse cylindrique. Etant donné cette conformation, les marteaux ne peuvent en règle généra- le être avancé dans le minéral que jusqu'à ce que le chapeau soit arrivé à buter contre le minéral , car la résistance du chapeau à la pénétration dans le minéral est trop grande.
La force du piston ne suffit pas à enfoncer le chapeau et le corps du marteau, qui forment un ensemble rigide, dans le charbon ou autre minéral analogue. Ceci est aussi vrai pour
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les marteaux qui fonctionnent avec un matelas d'air dans l'extrémité antérieure du cylindre , que pour les marteaux dans lesquels ce matelas d'air fait défaut et dans lesquels il est prévu pour cela un dispositif d'arrêt, afin d'éviter des coups du piston sur la paroi antérieure du cylindre.
On a une fois proposé, il y a longtemps, d'augmenter le tra- vail d'extraction ou le débit du marteau en donnant au fleu- ret , dans la partie se trouvant immédiatement en avant du corps du marteau, un épaississement conique, de façon que la base du cône tournée vers le corps du marteau correspondît à peu près au diamètre du marteau. Le piston devait enfoncer le fleuret également avec sa partie plus épaisse conique dans le charbon pour obtenir la rupture en gros morceaux. La jonc- tion de ce fleuret avec le corps du marteau était réalisée à l'aide d'un ressort de retenue, comme on en utilisait généra- lement avant cela.
La jonction proposée était toutefois com- plètement inutilisable et ne permettait pas en réalité la mise en place ou montage et le remplacement du fleuret , de sorte que des marteaux de cette espèce ne sont pas davantage apparus dans la pratique.
Selon l'invention, cette idée fondamentale correcte en soi est reprise et poussée jusqu'à ce point que, à l'aide d'un épaississement (partie plus épaisse) conique du fleuret, on permet non seulement au fleuret mais aussi au corps pro- prement dit du marteau de pénétrer dans le minéral à abattre et que par cela une augmentation considérable du débit ou puissance est produite. Pour réaliser cette idée deux choses sont nécessaires. Primo, la jonction ou liaison entre le fleuret et le cylindre doit être produite, par un chapeau à vis, car déjà depuis très longtemps/on a abandonné les res- sorts de retenue parce qu'à la longue, ils ne résistaient pas aux sollicitations .
Cette liaison à l'aide d'un chapeau à vis doit permettre un montage et un enlèvement faciles du fleuret aussi qu'un échange contre un fleuret normal et per-
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mettre en outre que le fleuret puisse tourner dans le chapeau dans la mesure nécessaire. La deuxième condition est que le cylindre proprement dit du marteau soit construit de façon qu'il oppose à la pénétration dans le minéral une résistance aussi petite que possible,sans que toutefois il en résulte une diminution de la,puissance du marteau, en particulier de la force de percussion du marteau.
La proposition selon l'invention se ramène en conséquence à diminuer considérable- ment le diamètre du piston du marteau tout en conservant le poids ordinaire du piston, de faqon qu'il mesure environ
30 à 33 mm et, en outre, à monter le fleuret de façon qu'il puisse tourner et ne puisse pas s'échapper (tomber au aehors) dans un chapeau à vis connu. La diminution du diamètre du piston a naturellement pour conséquence une réduction cor- respondante du diamètre extérieur du cylindre, de sorte que celui-ci devient sensiblement plus élancé. Ceci signifie que l'épaississement conique du fleuret peut être également plus mince, de sorte que la résistance à la pénétration dans le charbon est plus faible.
Afin que la force de percussion du ( marteau, qui importe essentiellement, ne soit pas préjudiciel @ par cette mesure, le piston reçoit une forme plus longue que d'habitude , de sorte qu'il conserve le même poids que jusqu'à présent,et peut même recevoir un poids plus grand.
La réduction proposée du diamètre du piston ne constitue pas une mesure allant de soi, car dans le cas d'une semblable ré- duction, on doit accepter une réduction de la puissance à cause de la réduction concomitante de la surface d'admis- sion du piston, même lorsque le poids du piston est mainte- nu. Cette opinion admise s'est toutefois, chose surprenante, révélée erronée, car on constata que, au moins pour les pres- sions de commande prédominant ici, par suite de la faible section transversale du cylindre, l'expansion de l'air frais pendant la course de travail est réduite en conséquence.
En revanche, on obtient,comme autre avantage important du petit
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diamètre du piston, une réduction du recul nuisible à la fin de la course de retour du piston, car la réaction est elle aussi proportionnelle à la section transversale du piston.
Comme on le sait, les pistons des marteaux-piqueurs pos- sèdent à l'extrémité antérieure une partie recoupée ou talon (c'est-à-dire de moindre section transversale), par laquelle ils frappent le fleuret. Le piston de diamètre réduit selon l'invention doit, pour conserver au moims le même poids,être allongé et cet allongement ou ce prolongement reçoit, selon l'invention, également la forme d'une partie recoupée ou ta- lon, qui est toutefois situé du côté opposé du piston,c'est- à-dire du coté de la poignée ou manche du marteau, de sorte qu'on peut donner au piston une forme tout à fait symétrique.
De la conformation identique des deux talons du piston résul- te l'avantage que, quand l'une des surfaces frontales servant de surface de percussion par rapport au fleuret- est usée,le piston peut être retourné, de sorte que la surface frontale de l'autre talon coopère alors avec le fleuret. Si on laisse à ces talons exactement un aussi grand diamètre que jusqu'à présent,il se forme un espace annulaire plus étroit dans l'extrémité antérieure du cylindre et partant un effet amor- tisseur réduit de l'air qui se trouve enfermé là à la fin de la course en avant,ce qui signifie qu'une partie corres- pondamment plus petite de l'énergie du piston est transmise au corps du marteau et se perd ainsi plus ou moins.
En dispo- sant convenablement les canaux d'air, on peut supprimer com- plètement le matelas d'ai ou au moins le réduire tellement qu'il ne serve plus qu'à amortir les derniers coups du piston quand le fleuret est enfoncé trop loin, avant que le disposi- tif d'arrêt, qui est nécessaire alors, n'arrête le marteau.
Dans le travail avec les marteaux-piqueurs, il arrive fréquemment que, lorsque le fleuret a déjà pénétré dans une certaine mesure dans le minéral,' une rotation du marteau au- tour de son axe longitudinal devienne nécessaire pour faire
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passer latéralement le manche par devant un obstacle quelcon- que. Il doit donc exister aussi dans le nouveau marteau ou pour le nouveau fleuret la possibilité de faire tourner le fleuret et le marteau l'un par rapport à l' autre. Selon l'in- vention, on emploie pour la jonction du fleuret au marteau un chapeau à vis connu en soi, qui possède une ou plusieurs rai- nures d'introduction et une ou plusieurs rainures de retenue, les rainures d'introduction s'étendant de bout en bout,tandis que les rainures de retenue sont fermées du côté frontal an- térieur.
Le fleuret possède alors des bourrelets encombre correspondant à celui des rainures de retenue et est fixé au marteau à l'aide de ces bourrelet s. Afin de permettre la ro- tation mentionnée, on peut, selon l'invention, donner aux rainures de retenue une largeur plus grande que la largeur des bourrelets du fleuret, de façon que , correspondamment au jeu existant entre ces parties, une rotation du chapeau et, partant, du marteau par rapport au fleuret fixé dans le charbon soit possible. Une autre possibilité consiste à mon- ter dans la ohapeau lisse intérieurement, un manchon ou douil- le à rotation libre, qui présente les rainures d'introduction et les rainures de retenue pour le fleuret .
Sur le dessin on a représenté un exemple de réalisation de l'invention.
La fig. 1 est une vue en coupe longitudinale du nouveau marteau, les fige 2 et 3 sont des vues en coupe transversale du chapeau.
La jonction du cylindre 1 au fleuret 2 a lieu de la ma- nière habituelle à l'aide d'un chapeau fileté 3. Mais comme, en contraste avec l'usage antérieur, le fleuret présente une partie plus épaisse 4 de forme conique, dont la base possède un diamètre correspondant à peu près au diamètre du chapeau ou du cylindre, le montage du fleuret dans le chapeau ne peut pas se faire de la manière habituelle. Selon la fig. l, un manchon 5 est placé dans le chapeau de façon à pouvoir tour- ner librement. Ce manchon 5 présente, comme cela ressort de @
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la fig. 2, deux rainures d'introduction 6 placées vis-à-vis l'une de l'autre et deux rainures de retenue non traversan- tes 7 pour les bourrelets 8 du fleuret.
On opère l'assemblage en faisant passer le fleuret 2 par les rainures 6 du manchon 5 monté dans le chapeau 3, en le faisant tourner de 90 et en le tirant en arrière de façon que les bourrelets 8 soient guidés maintenant dans les rainures de retenue 7, dont les saillies 9 empêchent le fleuret de tomber hors du chapeau. La possibilité de rotation du fleuret par rapport au marteau est ici illimitée. Selon la fig. 3, les rainures 6 et 7 sont ménagées directement dans le chapeau , les rainures 7 étant toutefois beaucoup plus larges que les bourrelets 8 du fleu- ret , de sorte qu'ici aussi il existe encore une certaine possibilité. de rotation du fleuret par rapport au chapeau et, partant, au marteau.
Le piston 10 du cylindre possède un diamètre de 32 mm seulement, tandis que le talon antérieur 11 a conservé l'an- cien diamètre. L'espace annulaire 12 est de ce fait sensi- blement plus étroit qu'avant, de sorte que même un matelas d'air ne peut avoir qu'un effet plus restreint. Le piston a une forme symétrique par rapport à sa direction longitudi- nale, c'est-à-dire qu'il possède aussi à l'extrémité postérieu- re un talon identique 11, qui, à la fin de la course de re- tour, peut pénétrer dans le tiroir de distribution tubulaire posé en place.
La douille 15 pour le guidage du fleuret 2 pré- sente des forures transversales 14 et des rainures longitu- dinales 15, par lesquelles l'air frais peut s'échapper de l'espace antérieur du cylindre dans l'atmosphère en passant par des canaux transversaux dans le chapeau (qui ne sont pas représentés), lorsque le fleuret 2 est sorti par trop du mar- teau.; il ne peut par conséquent pas se produire de rebondis- sements dans le cylindre.
En dehors des avantages décrits, on obtient avec le nou- veau marteau la possibilité d'employer en tout temps un fleu-
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ret normal, car pour cela il faut seulement un chapeau nor- mal, dans lequel le fleuret habituel peut être monté comme , d'ordinaire. Le montage et la fixation du chapeau normal au marteau ne se distinguent en rien de ceux du chapeau représen- tés sur le dessin.
REVENDICATIONS.
1. Marteau d'abatage ou marteau-piqueur pour l'extrac- tion du charbon et des minéraux analogues,comprenant un fleu- ret présentant une partie plus épaisse,de forme conique,dont la base tournée vers le marteau a un diamètre correspondant à peu près au diamètre du cylindre,caractérisé en ce que on donne au piston du marteau, tout en maintenant son poids,un diamètre sensiblement plus petit que d'habitude et égal à en- viron 30 à 35 mm. et en ce que le fleuret est monté dans un chapeau à vis de façon qu'il puisse y tourner et qu'il ne puisse pas tomber hors de ce der nier .