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Perfectionnements relatifs aux haveuses-chargeuses à charbon et analogues La présente invention concerne des haveuses-chargeuses à charbon et analogues et a pour objet d'établir une macnine perfectionnée capable de haver et de casser le charbon ou autres matières tout en se déplaçant et à décharger les matières abattues vers un transporteur ou couloir de chute.
Une haveuse-chargeuse selon l'invention est munie d'une série de pics à percussion articulés à des moyeux montés sur un arbre moteur rotatif monté lui-même sur un chariot mobile, ces pics pouvant pivoter librement par 1& force centrifuge vers l'extérieur par rapport à l'axe de l'arbre.
Dans une variante préférée, des butées prévues sur les moyeux coopèrent avec les pics -cour limiter le pivotement de ceux-ci vens coopèrent avec les pics pour limiter le pivotement de ceux-ci ven
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l'extérieur, les pics présentant des têtes en forme d'aubes. Des plaques de butée sont interposées entre les moyeux portant les pics.
Le chariot peut être muni d'un couloir de chute ou d'un transpor- teur commandé par force motrice et destiné à recevoir et à déchar- ger les matières détachées rejetées par les 'pics, le système de commande de l'arbre portant les moyeux pouvant également consti- tuer le moyen qui assure l'avancement intermittent du chariot.
Les dessins annexés montrent la construction d'une haveuse- chargeuse selon l'invention. Dans ces dessins:
Fig. 1 est une vue en plan, partiellement en coupe.
Figs. 2 et 3 sont des vues d'élévation suivant les lignes II- II et III-III de la fig. 1, respectivement.
Dans l'exemple d'exécution représenté aux dessins, la machine comporte un chariot à roues a construit en tôles d'acier soudées et monté sur les roues b1, b2, b3, à l'aide desquelles il peut se déplacer sur les rails c1, c, d'une voie posée sur le sol d d'une. galerie de mine le long du front d'abatage désigné par d1. Un arbre transversal horizontal e- est supporté dans des paliers e1 montés dans des plaques verticales parallèles a1, a2, a3 fixées longitudinalement par rapport au chariot a . Une extrémité de l'arbre e se prolonge au-delà de la plaque a1 et porte calés une série de moyeux cruciformes f, dont chacun présente une profonde entaille périphérique f1 traversée par quatre chevilles f2 espa- cées à 90 et formant les pivots pour les tiges g1 d'une série de pics à percussion g.
Chaque pic présente un tranchant amovible g2 et une tête g3 en forme d'aube, la tige du pic présentant sur un côté un épaulement g4 coopérant avec une cheville d'arrêt f3 prévue sur le moyeu à proximité de chaque pivot f2. Les tranchants g2 sont interchangeables pour faciliter l'aiguisage et le ré-ajus- tage. Des plaques de butée fixes h présentant des bords anté- rieurs courbes h1 sont interposées entre les moyeux f, les extrémi- tés arrière de ces plaques étant fixées à la partie avancée infé-
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rieure d'une plaque transversale verticale a4 fixée au chariot a.
Bien qu'étant montras dans les Figs. 1 et 2 comme étant alignés pour raison de clarté, les moyeux 1 sont de préférence décalés angu lairement d'une façon uniforme autour de l'arbre e, de sorte que les pics de la série des moyeux entrent en action successivement.
Lors du fonctionnement,l'arbre . tourne à 200 tours-minute par exemple, et la forme centrifuge qui en résulte fait pivoter les pics g vers l'extérieur par rapport à l'axe de l'arbre, ce pivotement étant limité, par les chevilles de butée f3, à un rayon maximum déterminé. Pendant que les pics se déplacent autour de l'arbre, leurs tranchants g2 frappent la face du charbon succes- sivement et s'enfoncent dans celle-ci pour en détacher une trari- che en arc de cercle. L'arbre e tourne dans le sens horlogique, de sorte que les pics havent la couche ou veine de charbon de bas en haut. L'arc effectif décrit par les pics s'étend sur toute l'épais- seur de la couche du sol jusqu'au toit d2 de la gale'ne.
La profondeur de havage dans le sens du déplacement de la machine le long du front d'abatage est relativement réduite, par exemple trois à six pouces. Uette profondeur est réglée par un décalage en ar- rière correspondant des bords antérieurs des plaques de butée h..
La profondeur de havage dans le sens de l'avancement du front de taille est déterminée par la largeur des pics g multipliée par le nombre des moyeux f prévus sur l'arbre e, plus les intervalles et la largeur des plaques de butée h, prévus entre les moyeux.
L'impact des tranchants g2 des pics sur la face du charbon amène chaque pic successivement à reculer autour de son pivot f2 jusqu'à un rayon minimum, position dans laquelle le pic vient s'ap- pliquer contre son moyeu f, en s'écartant de la face du charbon non encore entamée4 Le charbon désigné par d3 et détaché de la face est reçu par les têtes en forme d'aubes des pics et trans- porté par celles-ci, ce transport étant facilité par les plaques de butée adjacentes h entre lesquelles les têtes des pics agis- sent comme des pelles.
La force centrifuge provoque rapidement
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un nouveau pivotement des pies vers l'extérieur, jusqu'à ce que les épaulements g4 de leurs tiges viennent frapper les chevilles de butée f3, et l'arrêt du pivotement des pics vers l'extérieur qui en résulte a pour effet une éjection du charbon transporté.
Les pics sont écartés de la plaque antérieure a1 du chariot d'une distance permettant de laisser un intervalle suffisant entre la machine et le front de taille d1, de sorte que la machine peut avancer sans être' gênée par le front de taille.
Le charbon havé et soulevé par les pics g est projeté par ceux-ci sur un transporteur j disposé transversalement et muni de racloirs jl portés par des chaînes j2 passant sur des roues à chaîne j montées sur des rouleaux d'extrémité j3. Les racloirs se déplacent sur une plaque j4 s'étendant entre les rouleaux, tandis que, des plaques déflectrices j dirigent le charbon vers cette plaque. Les rouleaux sont montés dans des paliers prévus dans la plaque transversale a4 et dans une plaque parallèle a5, montées toutes deux sur le chariot de la machine, le rouleau posté- rieur étant entraîné, par l'intermédiaire d'une transmission appro- priée, depuis l'arbre e ou depuis une des roues à chaîne o1,o2 qui seront décrites plus loin.
Le transporteur 1 décharge le charbon havé à travers un orifice a6, prévu dans la partie postérieure du chariot, sur une courroie transporteuse k de type normal, se dépla- çant parallèlement au front d'abatage entre les rails c1,c2 de la voie sur laquelle se déplace le chariot. Le transporteur trans- versal est enfermé, comme indiqué en j , pour empêcher le dégage- ment de poussière sauf à l'extrémité de décharge, où ce dégagement est étouffé par un volume de charbon hâve relativement important déchargé sur la courroie transporteuse k . Au besoin, le trans- porteur j peut être remplacé par un couloir de chute.
Pour empêcher l'éparpillement du charbon havé sur le trajet des pics g, on prévoit une plaque de garde m d'une largeur égale à la profondeur de l'entaille pratiquée dans le front d'abatage,
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ae cette plaque s'adaptant étroitement a la voie tracée par les tranchants g2 des pics et agissant de façon que le charbon havé qui n'a pas été projeté sur le transporteur jpar les pics soit retenu par ceux-ci jusqu'à ce que la projection ait lieu. La plaque de garde m. est supportée par la plaque transversale g4 et se dirige vers l'avant depuis le bord supérieur de la plaque déflectrice avant j5, jusqu'à un niveau très proche du sol de la taille.
La plaque antérieure a1 s'étend depuis le voisinage immédiat du sol jusqu'au voisinage immédiat du -toit !12 de la galerie et depuis la plaque transversale a5 jusqu'à une ligne avancée par rapport à l'entaille, de manière à protéger le chariot du côté des pics, les plaques a1 et m coopérant de façon à réduire le dégagement de pous- sière lors du fonctionnement. Ces plaques peuvent être munies de bords en matière flexible, de façon à améliorer le contact avele sol et le toit.
Le chariot de la machine est supporté par une paire de roues b1 sans boudin roulant sur un rail unique c1 de la voie et montées sur des arbres b4 supportés entre les plaques a7 orientées longi- tudinalement par rapport au dos du chariot,, et par des roues jume- lées b2 à boudin, montées sur un arbre b5 supporté entre les plaques a2, a3 prévues sur le chariot parallèlement à la plaque antérieure a1 et partant de la plaque transversale a4,ainsi que par une large roue b à boudins montée entre les plaques latérales a8 d'un caisson a9 prévu à l'extrémité de droite du chariot, les roues b2et b3 roulant sur le double rail c2 et guidant le chariot lors de ses déplacements.
La machine peut être commandés par l'air comprimé ou par un ou plusieurs moteurs électriques. Dans la variante préférée, une chaîne motrice sans fin n, qui s'étend sur toute la longueur du front de taille, sert à faire tourner l'arbre e sur lequel sont calés les moyeux! portant les pics, ainsi qu'à déplacer le chariot a. A cette fin, les roues à chaîne o1, o2, sont montées sur
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des arbres p supportés par les plaques parallèles a2, a3, une roue à chaîne o4 est calée sur l'arbre , tandis qu'une roue à chaîne o5 est prévue sur l'arbre b5 de la roue jumelée b2. Un blindage r protège les roues à chaîne.
Le brin moteur supérieur et le brin de retour inférieur de la chaîne sont supportés par des barres c3' c4 orientées longitudinalement dans l'espace entre les ailes du double rail c2 et formant des auges avec celui-ci. Le brin moteur de la chaîne n attaque la roue à chaîne o1 et remonte en passant sur la roue à chaîne o2 pour s'engager autour de la moitié infé- rieure de la roue à chaîne o4 montée sur l'arbre o2, cette chaîne remontant ensuite pour passer sur la roue à chaîne o3 et s'engageant sous la roue à chaîne o5, d'oublié retourne dans son auge prévue dans le double rail. Dans la Fig. 3, le brin supérieur de la chaîne se déplace de droite à gauche.
En service, le brin supérieur de la chaîne motrice sans fin n est tendu devant la machine, tandis que la partie du brin supé- rieur située derrière la machine ainsi que le brin de retour, sont relâchés, l'effort de traction exercé par la chaîne sur la machine dans le sens de l'avancement étant proportionnel à l'énergie deman- dée à la chaîne pour faire tourner l'arbre 1 et les pics de per- cussion g. La prévision de plusieurs roues à chaîne a pour effet d'augmenter le couple de la chaîne et de réduire en conséquence la résistance à l'avancement, de la machine.
L'effort de traction précité sert à déplacer la machine le long du front d'abattage, la disposition étant telle que, lorsque la machine marche à vide, la traction de la chaîne est juste suffisante pour avancer le chariot lentement le long des rails c1, c2 de sa voie dans la direction de l'entraînement, mais que, lorsque les bords antérieurs des plaques de butée h portent sur la surface du charbon à entailler, les pics g commencent à entailler cette surface en décrivant des arcs de cercle en avant par rapport à ces plaques ae butée, la chaîne de commande n fournissant alors une énergie considérable
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pour maintenir l'entraînement. Cette énergie se traduit par une traction de la machine vers l'avant, les plaques de butée agissant sur la taille sous une pression considérable.
Les pics taillent de chaque côté des plaques de butée, lesquelles sont disposées entre chaque série de pics, tandis que les matières sur lesquelles ces plaques exercent une pression sont désagrégées à mesure que les pics s'enfoncent et remontent en suivant leur trajectoire de havage courbe, jusqu'à désagrégation totale ou presque totale de toute la masse sur laquelle s'appuient les plaques de butée. Les parties de la masse qui pourraient éventuellement échapper à l'action des pics, s'effondrent sous la pression exercée par les plaques de butée, et la machine fait un bond en avant d'une distance égale à la profondeur de taille, la disposition décrite ci-dessus assurant un avancement intermittent relativement rapide de la machine le long du front detaille.
Une chambre est pratiquée à l'une ou à chacune des extrémités du .front d'abatage, pour recevoir la machine ; part, on prévoit des moyens mécaniques (par exemple des vérins hydrauliques verticaux et horizontaux convenablement disposés) pour supporter le toit d2 et pour déplacer le chariot a, sa voie c1, c2 et la cour- roie transporteuse k comme un ensemble unique au fur et à mesure de l'avancement du front d'abatage d1, à la fin de chaque passage de la machine et dans le but de préparer le passage suivant.
Bien qu'on ait décrit et représenté ici une haveuse-chargeuse à charbon comportant un arbre rotatif porte-pics à une seule extrémité, il va de soi qu'un arbre e monté, équipé et entraîné d'une manière analogue peut être prévu à chaque extrémité du chariot a, pour permettre le fonctionnement de la machine dans chaque direction de son¯va-et-vient. Le réglage en hauteur de l'arc de havage des pics à percussion g peut être obtenu grâce à un mon- tage excentrique des roues avant du chariot.