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"Installation pour le déplacement, chargement et déchargement des cages d'extraction à plusieurs étages dans l'extraction a chevalement, à entraîneuent électrique"
L'extraction à chevalement présente de momoreux avantagea, mais donne néanmoins souvent lieu à l'inconvénient que le déplace- ment des cages d'extraction à plusieurs étages, aux niveaux des divers étages, entraîne une trop grande perte de temps, tandis que, dans certaines conditions, il peut même se produire une perte d'extraction. Four ces raisons, on enercne à renare les temps de déplacement aussi courts que possible, chaque seconde économisée étant précieuse.
Jusqu'à présent, le déplacement exi-
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geait les manoeuvrer suivantes (il convient de noter que, pour la clarté du texte, le mot "déplacement" est utilisé souvent dans celui-ci pour désigner l'ensemble des manoeuvres de déplacement, de chargement et de déchargement de la cage d'extraction, c'est-a- dire dans le même sens que le mot allemand ("Umsetzen") : a) la mise en place et l'enlèvement des wagonnets pleins et vides à l'endroit de charge et à la recette;
b) la transmission d'un signal par l'ouvrier accrocheur depuis l'endroit de charge jusqu'à la recette et la transmission du signal depuis la recette au machiniste d'extraction dans la cabine des machines d'extraction; c) la aise en marche de la machine arrêtée par freinage, le parcours de la course de déplacement et le nouvel arrêt de la machine requise en marche, de manière que la voie de l'étage voulu se trouve à fleur de la voie de la recette.
Le temps nécessaire pour effectuer les manoeuvres a) et b) peut être déterminé assez exactement d'avance dans chaque cas par- ticulier, et peut même souvent être imposé. Par contre, l'exécution de la manoeuvre c) endéans un temps imposé est très difficile à réaliser et demande non seulement une attention extrême, mais aussi une grande habileté du machiniste, surtout en cas de charges va- riables. Si, d'autre part, un ajustement ultérieur devient néces- saire, en combinaison avec des manoeuvres de mise à niveau, il en résulte inévitablement des pertes de temps, croissant rapidement et atteignant facilement 10 à 15 secondes, pour le déplacement d'un étage,
puisque la position incorrecte de la cage empêche d'opérer immédiatement la mise en place et l'enlèvement des wagon- nets et exige la transmission de nouveaux signaux à la cabine des machines d' axtraction et l'exécution de nouvelles manoeuvres dans celle-ci.
Dans le but de remédier à ces inconvénients, on a occasionnel- lement recours, dans le cas de machines d'extraction pour un puits
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principal, à la prévision de plusieurs quais de déchargement à l'endroit de chargement et à la recette, pour réuuire le momore des manoeuvres de déplacement requises, on bien on se-sert de dis- positifs dits de soutènement, à l'aide desquels les cages d'axtrac- tion, lorsqu'elles sont arrêtées sur ceux-ci,
occupent une position qui est à niveau avec l'endroit de déchargement. La solution indi- quée en premier lieu conduit toutefois à un développement cons- tructif important des installations de la recette et à une augmen- tation correspondante du personnel de service, tandis que la deu- Solution dorme lieu a un agrandissement des machines d'en- traînement, puisqu'elle demande un soulèvement de la cage d'ex- traction par un seul câble, afinqu'en vue d'un nouvel entraînement, le dispositif de soutènement puisse être retira du gabarit de libre passage du puits, même si des dispositifs spéciaux entraînes par servo-moteur étaient prévus à cet effet.
Dans le cas de l'extracteur à disques de Koepe, qui se rencontre fréquemment, de tels dispositifs de soutènement n'entrent en ligne de compte que pour de très grandes profondeurs, à cause du glissement du câble.
Suivant l'invention, le déplacement de la cage est rendu rapide et concis, grâce au fait que le début et la fin de chaque manoeuvre de déplacement sont commandes depuis la recette même, la fin étant notamment commandée automatiquement par la cage d'ex- traction même, qui a été déplacée.
Pour faire comprendre le fonctionnement (le l'objet de l'in- vention, une installation d'extraction à commande Léonard sera décrite ci-après, à titre d'exemple d'exécution, avec référence au dessin annexé*
En Fig. , 1 désigne la génératrice Léonard, entraînée par le moteur à courant triphasé 2, tandis que 3 désigne le moteur d'ex- traction alimenté par cette génératrice* L'excitatrice 4 pour le champ de la génératrice de commande 1, possède deux bobinages de champ séparés 5 ct 6, dont 5 est excité en passant par la résistance
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de commande 7 et est alimente pour tous entraînements et manoeu- vres, à l'exception du déplacement,
tandis que 6 est seulement excité pour ce déplacement. Le levier de commande 8 peut se i,iou- voir en direction longitudinale et en direction transversale; la Mouvement longitudinal sert à commander la résistance de commande 7, tandis que le mouvement transversal sert à commander le régu- lateur de pression 9 du frein de service 10, qui est actionna par le double cylindre de frein, comportant des organes 11 et 12 agis- sant en sens opposé l'un par rapport à l'autre.
La moitié supérieure 11 du double cylindre de frein, qui exerce une pression vers le haut, se trouve en communication avec le régulateur de pression 9 commandé depuis le levier de commande 8, tandis que la moitié inférieure, agissant vers le bas, se trouve, par contre, en commu- nication avec un régulateur de pression électro-pneumatique, commandé à distance, qui est constitué par un aimant rotatif l6 se trouvant sous la dépendance de la puissance d'extraction, un manomètre à contacts à mercure 14, la soupape d'admission 17 et la soupape d'échappement 18, L'aimant rotatif 16 déterminé la profondeur de plongée des contacts 15 et 16, de longueur différente, du manomètre à contacts et,
par conséquent, la pression de frei- nage désirée, qui est exercée par le cylindre de frein 12. Tout l'air comprimé est fourni par le réservoir 41.
Sur la recette se trouve le levier de contact 19 qui est enclenché par l'ouvrier accrocheur en tirant la poignée 20, tandis qu'il est déclenché, après chaque déplacement, par les entraîneurs 23 prévus à chacun des étages I-IV de la cage d'extraction 24 à étages multiples, par l'intermédiaire du système de leviers 21,22.
Lors du déplacement, on opère comme suit :
Le machiniste d'extraction a terminé l'entraînement, a conduit la cage d'extraction de façon que son premier étage se trouve à fleur de la recette et a, par l'engagement du levier de commande, mis sous pression le cylindre 11 du frein de service, en serrant
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ainsi le frein 10 du mécanise de translation. Il a ainsi rempli son rôle jusqu'à ce que tous les étages de la cage d'extraction soient desservis et que le signal soit donne pour commencer a nouveau l'entraînement.
Aussi longtemps que cela n'est pas fait, il ne peut plus mouvoir le levier de commande, puisque celui-ci est bloqué par un verrouillage commandé depuis l'indicateur de profondeur et représenté en Fig. 2. Le déplacement de la cage est produit par l'ouvrier accrocheur semé. Dès que le premier étage a été desservi, il tire la poignée 20 et enclenche ainsi complè- tement le levier de contact 19. En méme temps, la tringle de liai- son 22 s'est avancée à tel point vers la droite que le côté gauche de sa fente longitudinale s'applique contre la roulette du levier 21.
Par suite de l'enclenchement du levier de contact 19, le circuit du champ magnétique 6 de l'excitatrice 4 se férue. De ce fait, la dynamo de démarrage 1 est excitée et applique un moment de torsion au moteur d'extraction 5 à excitation constante, En morne temps, l'aimant rotatif 16, connecté au circuit Léonard, reçoit toutefois une impulsion et plonge les deux électrodes mo biles 15 et 16 dans le bain de mercure de la chambre principale du manomètre à contacts 14.
Par conséquent, les aimants des sou- papes 17 et 18 attirent leurs armatures, en fermant ainsi la soupape d'échappement 18 et en ouvrant la soupape d'admission 17, étant donné que lors de l'enclenchement du levier de contact 19, les circuits des bobines d'aimant 17/18,, branchées en parallèle, se ferment également par le Manomètre 14, Par suite (le l'attrac- tion des armatures des aimants 17 et 18, de l'air comprimé afflue dans le cylindre de frein 12, aussi longtemps que la soupape d'admission 17 reste ouverte;
ceci est le cas, aussi longtemps que l'électrode 15 reste en contact avec le mercure. Comme le cylinare de frein 12 est relié au manomètre 14 par un conduit à air comprimé, la pression manométrique régnant dans le cylindre
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de frein 12 refoule le niveau de mercure contre la pression anta- goniste de la chambre latérale qui communique avec la chambre prin- cipale et est fermée par en haut.
Liais dès que le niveau de mercure dans la chambre principale s'est abaissé au point qu'il n'est plus en contact avec l'électrode 16, le circuit de l'aidant 17 est ouvert et la soupape d'admission obture l'arrivée d'air, fanais que la soupape d'échappement 18 reste fermée comme auparavant, puisque le contact entre le niveau de mercure et l'électrode plus longue 15 subsista encore.La pression dans le cylindre de frein 12 dépend donc du temps pendant lequel la soupape d'admission 17 est restée ouverte; par conséquent, la pression réglée dans le cylindre de frein 12 dépend de la profondeur d'inversion de l'élec- trodè 16.
Un tel réglage de pression s'effectue excessivement vite.
La pression de freinage au frein 10 du mécanisme de transla- tion est donc réduite par le piston 12 et notaient à tel point que le moteur 3 entraîne la machine d'extraction sous freinage et soulève la cage d'extraction pour son déplacement.
Quand le moteur d'extraction a commencé à tourner, le courant diminue dans le circuit Léonard 1, 3 et le relais de puissance 14, qui est commandé par ce circuit, a tendance à rompre également le contact entre l'électrode 15 et le niveau de mercure.
Dès que cela se produit, la courant de la bobine d'aimant 18 est coupé, la sou- pape d'échappement 18 s'ouvre et laisse s'écouler l'air au cylin- dre de frein 12, de sorte que la contre-pression diminue dans celui-ci. L'opération s'effectue très rapidement, puisque la contre- pression réduite en 12 rè me en même temps cornue pression réduite au-dessus du niveau de mercure dans le manomètre à contacts, de. sorte que le niveau de mercure suit rapidement l'électrode 15, rétablit le contact avec elle et ferme donc de nouveau la soupape d'échappement 18.
Par ailleurs, la contre-pression réduite dans le cylindre 12 a toutefois provoqué une augmentation de la pression totale de freinage agissant sur le frein 10, ce qui a pour effet
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de faire augmenter de nouveau le courant dans le circuit Léonard.
En déterminant convenablement les dimensions, on peut obtenir que le déplacement de la cage s'opère avec une valeur pratiquement constante du courant dans le. circuit Léonard, donc avec un nouent de torsion pratiquement constant du moteur d'extraction , et ce sans devoir tenir compte de la charge à déplacer, puisque cette charge est équilibrée par la pression de freinage du frein 10 du mécanisme de translation.
Au cours de la faible course que doit parcourir la cage d'extraction, pour réaliser le déplacement, l'entraîneur 23 situé en haut de l'étage II a déjà atteint le cliquet 25 du système de leviers 21 et a amorcé le retour du levier de contact 19 dans sa position de déclenchement.
Lorsque la butée 35 glisse au-delà du cliquet 25, le levier de contact 19 se trouve dans la position de déclenchement et le plancher de l'étage II se trouve à fleur de la recette. liais lorsque le levier de contact 19 se trouve dans la posi- tion de déclenchement, le circuit allant au Manomètre a contacts 1-il- est également interrompu et, de ce fait, la soupape d'échappe- ment 18 tmèe alors également dans la position d'échappement, de sorte que la pression disparalt au-dessus du piston 12 et que la pression maximum de freinage est de nouveau disponible pour le frein de service., Une course supplémentaire de la cage d'extrac- tion au-delà,
de la position d'affleurement avec la recette ne se produira pas, en raison du fait que, dès le début, le mouvement de déplacement a été produit pondant que le frein est partielle- ment appliqué, et que l'amortissement de l'inertie de nature ma- gnétique et mécanique est couverte par l'action de freinage, de sorte qu'en coupant l'excitation de la Machine d'extraction par la cage d'extraction Même, on provoque aussi l'arrêt instantané de celle-ci.
Il est avantageux d'intercaler dans le circuit, en avant du
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levier de contact 19, des résistances ;ci, afin que l'excitation 6 de la machine 4 diminue progressivement lors du mouvement de retour du dit levier.
Dès que l'entraîneur montant 23 s'échappe en glissant du
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cliquet 5, le levier de retour 21 retombe sur la butée 27.. "'our produire le déplacement de l"étage II à l'étage III, il faut donc de nouveau tirer la poignée 20, après quoi le cycle d'opérations décrit se répète.
Par verrouillage réciproque, on obtient que, a'une part, la poignée 20 peut seulement être actionnée par l'ou- vrier accrocheur pendant le déplacement de la cage et que, d'autre part, le Machiniste d'extraction ne peut pas déloger le levi er de commande 8 de sa position neutre, pendant le dit déplacement. Ce verrouillage est représenté en Fig. 2.
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Cofuse montré en cette 'i4;., le levier 3 est, d'une part, pourvu d'un verrou 29 actionné par un Ólectro-air!1ant 2e, tandis que , d'autre part,- la poignée 30 est pourvue d'un verrou 31 actionné par un électro-aiaant 0 rendant l'entraînement, l'ainant 28 se trouve sous tension et maintient le levier de couMande 8 en position déverrouillée, puisque son circuit est fermé par le co.r.mtateur 34 qui peut être déplacé par l'indicateur de profondeur 32. au moyen de la réglette incurvée
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v3, tandis qu'en même t6tl>S le courant ne passe pas par l'aidant 30. ar conséquent, la poignée 20 est verrouillée lorsque le levier de commande 8 est libre.
Lorsque la cage d'extraction s'approche de la recette, l'écrou- curseur de l'indicateur de profondeur 32 soulève la tringle portant la réglette incurvée 33 et inverse le commutateur 34. De ce fait, le courant de faisant 28 est coupé et le verrou 29 s'engage* di, à ce moment, le levier de commande se trouve déjà dans le cran creux 35 du support du dit levier, l'interrupteur à course trans-
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versale 36, qui se trouve dans le circuit de l'aimant 60,a ééC.Ü6" ment été fermé. C'est seulement alors que celui-ci est mis sous
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tension et déverrouille la poignée 20,
car c' est seulement après serrage préalable du frein da service 10 qu'un ordre de déplace- ment peut être donné depuis la recette.
Si le verrou 29 était déjà engagé avant que le levier de commande 8 ne se trouve dans le cran creux 55, il ne constitue pas un obstacle à l'engagement du levier de commando dans ce cran, En effet, le verrouillage est établi de telle manière que, lors de l'enfoncement du levier de commande 8 dans le cran 35, son bec d'arrêt puisse soulever légèrement le verrou 29 jusqu'à ce qu'il enclenche sous l'action d'un ressort.
Lorsque cet enclen- chement s'est produit, le levier de commande 8 ne peut pas être délogé de sa position de repos aussi longtemps que le déplacement n'est pas terminé. D'autre part, l'ouvrier accrocheur ne peut pas intervenir dans la commande de la machine pour provoquer un dé- placèrent de la cage, aussi longtemps que le levier de commande n'est pas verrouillé dans sa position de repos.
L'ouvrier accrocheur réalise donc Maintenant le déplacement de la manière décrite ci-dessus. rendant le déplacement, l'écrou-* curseur de l'indicateur de profondeur 32 poursuit toutefois éga- lèvent son mouvement de montée, ainsi que la réglette incurvée 33, en maintenant constatent le commuteur 34 dans la position montrée en traits interrompus; ce n'est qu'après déplacement du dernier des quatre étages 1 ** IV que le commutateur 34 reprend, sous l'action de son ressort de rappel, la position montrés on traits pleins.
De ce fait, le verrouillage du levier de commande 8 est de nouveau supprimé, de sorte qu'ensuite du signal de l'ouvrier accrocneur, le maniniste d'extraction peut commencer ' le nouvel entraînement. Lorsque la roulette d'actionnement du commutateur 34 est attaquée par le haut par la réglette 33, cela n'a aucune influence sur le commutateur 34, puisque cette rou- lette est pourvue d' un cliquet 37 à déplacement élastique vers le bas.
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Dans des cas particuliers, on peut, à l'aide d'un commutateur de secours, qui n'est pas Montre au dessin et est tenu sous ferme- ture, mettre toute l'installation hors service et supprimer le verrouillage du levier de commanda 8.
Pour réaliser un service d'extraction continu, il importe que l'ouvrier accrocheur puisse conduire le déplacement des cages d'ex- traction des deux voies de translation, depuis le même endroit et à laide d'un seul et même levier de contact, et ce toujours de la même manière, Par conséquent, le bobinage d'aimant 6 de l'excita- trice 4 doit subir une inversion de pôles correspondante pour chaque déplacement suivant. Cette inversion de toutefois doit toutefois être opérée indépendamment, aussi bien par le machiniste d'ex- traction que par l'ouvrier accrocheur.
A. cet effet, un commutateur est actionné par les portes du puits, puisqu'en cas de service d'extraction continu, ces portes restent ouvertes pendant le déplacement des caGzes.
Le schéma de montage d'une telle installation est illustré en Fig. 3. Dans celle-ci, 38 et 39 désignent les deux portes du puits. Le commutateur bipolaire 40 est actionné par la porte 38.
Lorsque les deux portes 38 et 39 sont fermées, le commutateur 40 occupe la position montrée en traits pleins, et le bobinage de champ 6 est excité dans le sens de la flèche dessinée en trait plein. Cette polarité correspond à la direction de déplacement de la cage d'extraction 39, Lorsque la porte 39 est ouverte en vue du déplacement, cela n'a aucune influence sur le commutateur;
il en est de même lorsqu'elle est de nouveau fermée, Eais lorsqu'a. la fin de l'entraînement suivant, la aorte 38 est ouverte en vue du déplacement, c'est-à-dire lorsqu'elle est glissée devant la porte 39, le commutateur 40 est amené dans la position montrée en traits interrompus, ce qui provoque l'inversion des pôles du bobinage de champ 6 (flèche en traits interrompus). Lorsque la
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porte 38 est refermée à la fin du déplacement de la cage 38, le commutateur 40 est également ramené dans la position montrée en traits pleins.
Si la nouvelle installation de déplacement doit être utilisée avec des machines d'extraction à entraînement par moteur triphasé, l'excitatrice 4 est remplacée par un contacteur de stator, avec lequel un autre contacteur est branché en parallèle, ce dernier ser- vant à court-circuiter une certaine partie de la résistance de démarrage. La bobine d'intensité du relais de puissance 13 ast alors avantageusement alimentée par l'intermédiaire d'un modifica- teur de courant monté dans le circuit du stator ou du rotor du moteur d'extraction.
REVENDICATIONS.
1 - Installation pour le déplacement, le chrgement et la déchargement de cages d'extraction à plusieurs étages dans l'ex- traction à chevalement, à entraînement électrique, caractérisée on ce que le début et la fin de chaque manoeuvre de déplacement sont commandos depuis la recette, la fin étant notamment commandée automatiquement par la cage d'extraction même qui a été déplacée.