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Machine abatteuse pour mines et carrières.
La présente invention a pour objet une machine nouvelle destinée à remplacer le bras de l'homme pour l'abat- tage du charbon ou du minerai dans les mines ou carrières.
La machine suivant l'invention comporte, sur un châssis mobile, un bras mobile portant une ou plusieurs ran- gées de marteaux piqueurs et un mécanisme pour pousser le bras porte-piqueurs vers le front à attaquer et le rappeler à sa position de départ. Le même moteur peut être utilisé pour commander alternativement l'avancement de la machine et la manoeuvre du bras à l'aide d'un jeu de leviers. Pour atta- quer le front sous l'angle le plus favorable, le bras porte- piqueurs est coudé et monté à pivot sur le châssis. L'angle du coude peut être modifié suivant les besoins ainsi que le système de leviers qui actionne le bras, ce qui permet d'adap-
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ter la machine à l'attaque de fronts de taille dans des con- ditions d'exploitation très différentes (toit bon ou mauvais, clivages couchés ou relevés).
Suivant une autre caractéristique de l'invention, le bras porte-piqueurs est capable d'accomplir autour de son axe longitudinal un déplacement angulaire dans le but de ra- battre les piqueurs dans une position telle qu'ils agissent ensemble à la façon d'un rateau pour lancer en arrière la ma- tière détachée du gîte.
En fonctionnement, la machine étant amenée à pied d'oeuvre, le bras porte-piqueurs est d'abord poussé contre la paroi à dépecer, et celle-ci est attaquée par les pics des marteaux piqueurs qui agissent d'abord individuellement pour creuser la matière, la disloquer et la faire éclater aux joints du clivage, puis solidairement pour compléter la désagrégation et détacher les morceaux du gîte. Le bras arrivé à fond de course, rabat les marteaux pics vers le bas et revient en ba- layant la matière abattue qui est évacuée. La machine avance ensuite pour recommencer le même travail un peu plus loin.
La machine suivant l'invention accomplit ainsi di- rectement un travail d'abattage et de déblayage. Elle se distingue donc nettement des haveuses ou rouilleuses qui creu- sent des rainures ou saignées à l'aide de chaînes, barres ou disques munis de dents, et dont le travail doit être suivi de l'abattage.
Sur les dessins annexés qui représentent, à titre d'exemple, une machine suivant l'invention, destinée à l'a- battage du charbon,
Fig. 1 représente l'ensemble de la machine en élé- vation,
Fig. 2 en est une vueen plan,
Fig. 3 est une vue à échelle réduite montrant une
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autre position du bras porte-piqueurs.
Fig. 4 est une coupe transversale suivant la ligne
IV-IV de la Fig. 2.
Fig. 5 est une coupe transversale du bras porte- piqueurs suivant la ligne V-V de la Fig.2.
Fig. 6 est une coupe suivant la ligne VI-VI de la
Fig. 2, montrant le mécanisme de rotation du bras porte- piqueurs.
Figs. 7 et 8 représentent des détails de ce mé- canisme.
Fig. 9 montre une modification du montage du bras porte-piqueurs.
Fig. 10 montre la machine adaptée à d'autres con- ditions de travail.
La machine comporte un châssis 1, monté sur roues
2, et portant axialement un cylindre pneumatique 3 et sur un côté un pivot vertical 4, sur lequel peut osciller horizontale- ment le bras porte-piqueurs. Ce bras a avantageusement une forme coudée, ce qui permet de le placer, en position de dé- part, parallèlement à la paroi à attaquer, à une distance déterminée par la longueur des piqueurs. Dans l'exemple re- présenté, le bras porte-piqueurs 5 forme l'une des branches extérieures d'un système rigide en Y dont la branche centrale
6 est montée sur le pivot 4, et dont la troisième branche 7 reçoit les mouvements d'oscillation destinés à amener l'Y de sa position de départ indiquée à la Fig. 3, à la fin de sa course (Fig.2), et vice versa.
A cet effet la tige 8 du piston 9 du cylindre pneu- matique porte à son extrémité un galet 10 engagé dans une rainure 11 ménagée dans la branche 7 de l'Y. Sur l'axe du galet 10 est monté un coulisseau 12 qui, prenant appui sur la glissière 13, sert à guider la tige du piston et à équili- - @
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brer la résistance à l'avancement des piqueurs.
Les piqueurs 14 constitués par des marteaux pics de tout type approprié, sont fixés en deux rangées, l'une au- dessus et l'autre en-dessous du bras 5. Celui-ci est formé de deux paires de fers U (Fig.5) munis au-dessus et en-dessous de deux rangées de rainures 15 qui permettent d'y fixer à l'aide de boulons, des étriers 16 pour tenir les marteaux pics en place. Cette disposition permet de modifier suivant les besoins l'orientation des piqueurs 14 et de les diriger parallèlement entre eux, ou dans des directions divergentes ou convergentes.
La tige 8 porte une traverse 17 à laquelle sont fixées deux bielles 18 qui s'étendent jusqu'à l'extrémité op- posée de la machine où elles se terminent chacune par une coulisse 19 (Fig.l) dans laquelle est logé un bloc 20 por- tant un maneton 21. Les manetons 21 sont chacun engagés dans la boutonnière 22 d'une manivelle 23 montée librement sur l'essieu avant 24 et munie d'un cliquet 25. Les cliquets 25 en prise avec des roues dentées 26 calées sur l'essieu 24, actionnent ainsi celui-ci de manière à produire l'avan- cement de la machine dans le sens de la flèche a pendant la course de retour du piston 9.
Il résulte de cette construction que lorsque le piston 9 se déplace de gauche à droite sur le dessin, la machine reste immobile tandis que les marteaux pics 14 accom- plissent leur travail et que le bras porte-piqueurs 5 se dé- place dans le sens de la flèche b de la position indiquée sur la Fig. 3 vers celle représentée sur la Fig. 2. Lorsque le pis- ton revient en sens inverse, le bras 5 est ramené à la posi- tion de la Fig. 3, tandis que la machine avance dans le sens de la flèche b pour amener les marteaux pics en regard d'une nouvelle portion de la paroi à dépecer.
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La course d'avancement de la machine peut être réglée à l'aide des vis 27 (Fig.l). En dévissant celles-ci plus ou moins, on donne aux blocs 20 plus ou moins de li- berté de mouvement dans les coulisses 19 et par conséquent on permet aux bielles 18 d'accomplir une partie de leur course à vide, sans entraîner les blocs 20 et les cliquets 25.
Entre les roues dentées 26 (Fig. 4) l'essieu porte le tambour de halage 28 qui de même que les roues dentées 26, est calé sur lui. L'une des roues avant de la machine, dési- gnée par 2a, est également calée sur l'essieu 24, l'autre roue 2 étant folle. On peut ainsi, en agissant par le cable de halage 29 sur le tambour et la roue 2a, corriger la ten- dance que pourrait avoir la machine à dévier de la ligne droite. Une tôle 30, glissant contre laparoi, contribue à guider la machine.
Pour fixer la machine en place pendant le fonc- tionnement des marteaux pics on peut faire usage d'une bé- quille 31 fixée au châssis 1 du côté opposé au pivot 4, en regard de celui-ci. Cette béquille peut être de tout type connu comportant, par exemple deux pistons qui se déplacent en sens inverse dans un cylindre à air comprimé pour pres- ser une tête 32 et un pied 33 respectivement contre le toit et contre le mur. Pour ne pas compliquer le dessin, on n'y a pas représenté les conduites d'air comprimé.
Lorsque les piqueurs entament la paroi, ils tra- vaillent chacun pour soi mais à partir d'une certaine pro- fondeur le charbon se disloque et les outils effectuent en- semble le travail de désagrégation et de dégagement des mor- ceaux. Pour compléter ce travail et enlever la matière abat- tue, on peut avantageusement utiliser le mouvement de retour @
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des piqueurs. Dans ce cas, au lieu d'être entièrement soli- daire du bras 6, le bras porte-piqueurs 5 est brisé, dans l'exemple représenté, un peu au-dessus du coude de l'Y. La partie solidaire du bras 6 se termine par un plateau 34 d'où font saillie, au centre un bout d'arbre 36 et, de part et d'autre de celui-ci, deux broches 37 et deux butées 38 (Fig. 7).
L'autre partie qui forme le bras 5 proprement dit se termine par un plateau 35 qui est enfilé sur le bout d'arbre 36 et maintenu contre le plateau 34. Dans le plateau 35 (Fig.8) sont ménagées deux rainures 40 s'étendant chacune sur un quart de circonférence, dans lesquelles s'engagent les bro- ches 37 du plateau 34. Le plateau 35 possède aussi deux bu- tées 39, et deux ressorts 41 travaillant à la compression sont interposés chacun entre une butée 38 du plateau 34 et une butée 39 du plateau 35.
La disposition ci-dessus a pour effet de maintenir élastiquement le bras 5 dans une position telle que les mar- teaux pics soient par exemple horizontaux, mais elle permet de faire tourner le bras 5 de 90 sur son axe longitudinal en abaissant les marteaux pics à la manière d'un rateau, si on applique un effort de rotation au bras. Cet effort est appli- qué après la course de travail du bras 5, à l'aide du dispo- sitif suivant:
A la face antérieure du plateau 35 est fixé un bouton à tête ronde 42 (Fig.6) saisi par l'extrémité d'une crémaillère 43 qui d'autre part traverse un étrier 44 porté par le coulisseau 12 et est guidée à son extrémité dans une rainure 45 ménagée dans une tôle de guidage 46 fixée au côté du châssis 1.
Le bord inférieur de la crémaillère 43 est muni de dents de rochet 47 qui glissent dans l'étrier 44 quand la crémaillère se déplace dans le sens de la flèche c et immo- bilisent la bielle dans l'étrier si on tend à la déplacer en sens inverse.
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Pendant le déplacement du bras 5 vers le front de taille, la crémaillère 43 glisse donc dans l'étrier 44 et suit le bras 5 sans l'influencer. Quand le bras 5 revient en arrière, la dent 47 qui se trouveà ce moment devant l'étrier 44 accroche celui-ci et arrête la crémaillère 43, dont la liaison avec le bouton 42 force le bras 5 à tourner sur son axe en comprimant les ressorts 41 et en abaissant les mar- teaux pics qui repoussent devant eux les morceaux abattus.
Lorsque le bras 5 atteint la fin de sa course la crémaillère 43 est soulevée par la rainure 45 du guide 46, ce qui dégage la denture 47 de l'étrier 44, et libère le bras 5 qui reprend sa position initiale sous l'action des ressorts 41.
Pour empêcher le bris de pièces en cas de résis- tance anormale au mouvement, la crémaillère 43 peut être faite en deux pièces coulissant l'une dans l'autre et réunies par un ressort.
La machine représentée aux Figs. 1 et 3 est desti- née à travailler dans des couches à clivages couchés que les piqueurs attaquent, autant que possible, perpendiculairement.
La hauteur de travail des piqueurs peut être réglée en réglant la hauteur du bras 5 par rapport au pivot 4. On peut aussi remplacer le pivot vertical 4 par un pivot incliné, ou bien régler l'inclinaison du bras 5 par rapport au bras 6 en substituant un joint à rotule 48, 49 (Fig. 9) au joint à plateaux décrit ci-dessus.
Le système de leviers pour l'actionnement du bras porte-piqueurs peut aussi être modifié suivant les besoins, pour lui donner un mouvement différent, par exemple rectili- gne. Dans une couche à clivage relevé, la position du bras 5 sera avantageusement renversée par rapport à celle des Figs.
1 et 3, afin d'attaquer le gîte perpendiculairement aux cli- vages. On peut, dans ce cas, employer une disposition telle que celle représentée schématiquement à la Fig. 10, où la
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direction du bras 5 est renversée tandis que le bras 6 est remplacé par un petit bras 50 relié à la tige de piston 8 par un levier 51 et des articulations 52, 53. La position extrême du bras 5 et de son mécanisme de commande est indi- quée sur le dessin en traits pointillés.
Le nombre et la disposition des piqueurs peuvent être variés, le bras porte-piqueurs pouvant notamment avoir la forme d'un châssis à plusieurs étages de piqueurs. D'autres modifications de construction peuvent évidemment être appor- tées à la machine décrite sans sortir du cadre de l'invention.
Le moteur représenté est du type pneumatique employé couram- ment pour l'actionnement des couloirs oscillants, mais on peut employer un moteur électrique ou tout autre genre de moteur approprié.
REVENDICATIONS.
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1.- Machine abatteuse pour mines et carrières, ca- ractérisée en ce qu'elle comporte, sur un châssis mobile, un bras mobile portant une ou plusieurs rangées de marteaux-pi- queurs et un mécanisme pour pousser le bras porte-piqueurs vers le front à attaquer et le rappeler à sa position de dé- part.