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Il Perfectionnements aux machines utilisées dans l'industrie minière ".
Cette invention, relative à des per- fectionnements apportés à l'exploitation ou à l'extraction du charbon ou d'une autre matière, concerne le procédé de
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fonctionnement ( appelé ci-après le procédé du genre décrit) dans lequel la matière est obtenue en la découpant ou en la décrochant d'un front de taille au moyen d'un dis- positif, appelé ci-après une haveuse pour plus de facilité, qui est charioté mécaniquement le long du front de taille et est muni d'une formation ou partie en coin et d'un bord tranchant pour abattre et enlever la matière.
La haveuse a été construite pour glisser sur la sole et pour diriger le charbon sur un transporteur disposé le long d'un front de taille, et elle est amenée au .front de taille en la faisant rouler sur la sole, en contact avec le transporteur qui, dans ce but, possède une structure pesante ou massive appropriée.
Ce procédé de fonctionnement, appliqué jusqu'à présent à l'exploitation du charbon, ne nécessite pas de havage ni d'explosion pour détacher le charbon,et le chargement sur le transporteur est effectué par la ha- veuse en même temps que l'abattage.
Il constitue par conséquent un procédé simple, et,dans les circonstances appropriées, il présente des avantages évidents aux points de vue économique et pra- tique.
Le procédé a été utilisé avec succès dans l'extraction de la houille tendre, qui peut être abat- tue ou décrochée relativement facilement du front de taille.
Dans le cas de charbons comparativement durs ou anthraci- teux, cependant, il s'élève des difficultés quant au décro- chage du charbon par la haveuse, par suite de la résistance opposée par le charbon à l'action de la haveuse, à cause de sa dureté.
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Un objet de la présente invention con- siste à fournir un appareil perfectionné permettant dffec- tuer de façon efficace l'extraction de charbons anthraci- teux ou de matières analogues par le procédé mentionné ci- dessus.
Suivant cette invention, une haveuse pour l'usage dans l'exploitation ou l'extraction du char- bon ou d'une autre matière par un procédé du genre décrit, laquelle haveuse, lorsqu'elle est en position de travail le long du front de taille, est agencée pour pratiquer une saignée dans la matière pour qu'elle reçoive l'extrémité mince de la formation ou partie en coin de la haveuse, est caractérisée en ce que le dispositif pratiquant la saignée, de la haveuse, comprend une série de pics ou de couteaux animés de mouvements vers l'avant et vers l'arrière avec intervention de mouvements ascendants et descendants sur la haveuse, lesdits pics ou couteaux travaillant par mou- vements de secousses à répétition rapide pour abattre la matière et former la saignée.
On réalisera que les pics ou couteaux sont animés de mouvements quelque peu similaires à l'action d'un pic de mineur entaillant une saignée, c'est-à-dire, une action rotative d'excavation ou de piochage, ce qui est très efficace pour la formation de la saignée pratiquée par la baveuse dans la matière dure.
On peut avantageusement prévoir des moyens pour modifier la longueur de la série de pics ou couteaux afin de pouvoir utiliser la haveuse le long de fronts de taille de différentes hauteurs.
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L'invention sera plus spécialement dé- crite en rapport avec l'exploitation du charbon, mais elle peut être utilisée pour l'extraction d'autres matières où existent des conditions similaires. Elle peut, bien entendu, être appliquéeà l'exploitation de houilles tendres, si on le désire, mais comme on le comprendra ci-après, son utilisa tion s'impose plus particulièrement pour l'abattage de houilles dures ou anthraciteuses, ou analogues.
Afin de permettre une compréhension facile de l'invention, elle sera décrite ci-dessous avec référence aux dessins ci-annexés, dans lesquels: la figure 1 est un plan d'un siège d'extraction houiller, montrant une haveuse selon les per- fectionnements de la présente invention, en fonctionne- ment devant un front de taille.
La figure 2 est une vue à plus grande échelle montrant une partie du front de taille, un plan de coupe de la haveuse et une partie, en plan, d'un transpor- teur pour évacuer le charbon enlevé du front de taille. La figure 3 estune élévation arrière des parties représentées à la figure 2.
La figure 4 est une élévation en coupe, en regardant l'extrémité de droite de la figure 2 et l'ex- trémité de gauche de la figure 3.
La figure 5 est une vue similaire à la figure 4 d'une variante de haveuse.
A la figure 1, un front de taille 1 est représenté en cours d'abattage à l'aide d'une haveuse 2 qui est montée pour circuler sur un transporteur 3 et est capable d'attaquer le charbon dans les deux sens de circu- lation. Le transporteur est disposé le long du front 1 et
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se prolonge aux deux extrémités par des galeries ou voies 4, 5. Aux extrémités, le transporteur, qui est du caractère à tronçons ou sections connu dans la pratique, comprend des sections constituées par des structures rou- lantes 6, 7. Ces dernières sont équipées de roues s'enga- geant sur des rails 8, 9, de façon à pouvoir être déplacées avec l'avancement du front de taille 1, comme indiqué par les flèches.
Elles sont mues ainsi par des sylvesters rota- tifs et des câbles de traînage, non représentés, et pendant qu'elles avancent, les sylvesters ou vérins sont également appliqués, en des points espacés indiqués le long du front de taille par les lignes 66, à la partie restante du trans- porteur comprise entre les sections d'extrémité, de façon à la faire avancer également. La haveuse 2 est d'une forme généralement connue et est d'une construction présentant en 10 des parties en coin, formées en sens opposés et qui ont pour fonction d'attaquer le front de taille 1 un peu à la manière de l'extrémité tranchante-d'un burin. Comme on le comprendra, l'une des parties en coin de la haveuse 2 est active lorsque la haveuse se déplace dans un sens le long du front de taille, tandis que l'autre devient active lorsque la haveuse se déplace dans le sens opposé.
Le char- bon enlevé par la haveuse est chargé par celle-ci, de la manière habituelle, sur le transporteur 3, utilement dis- posé parallèlement au front de taille. Ce transporteur est du type à racleurs en chaîne, bien qu'un transporteur à courroie continue puisse être employé, si on le désire.
Les parties en coin 10 de la haveuse sont disposées sur un élément 12 de la haveuse, figures 3 et 4, qui est porté par le corps principal du chariot 11
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monté pour circuler le long du¯front de taille sur des roues verticales et horizontales 17, 18 respectivement, roulant dans des rails à section en U 24, supportés par des organes latéraux 19 du système de rigole 19, 21 du trans- porteur. Le déplacement de la haveuse peut être effectué de toute manière appropriée comme par treuil et câblé de traînage, bien que la disposition préférée, figurée ici, comprenne un câble de traînage sans fin 46; cette disposi- tion est décrite en détail dans une autre demande de brevet déposée ce jour au nom des titulaires de la présente deman- de.
L'organe 12 de la haveuse,qui présen- te les parties en coin 10, et qui sera pour la facilité désigné ci-après par l'expression : la pièce en coin, sur- plombe le côté adjacent du système de rigole du transpor- teur et s'étend sensiblement à fleur de la sole 13 le long du front de taille 1 et presque au niveau du toit. Les par- ties en coin 10 sont délimitées par des lames de coin renou- velables 14 qui s'étendent de façon incurvée suivant une inclinaison à partir des extrémités minces des parties en coin, et le long de leur portion inclinée, vers le corps principal 11, voir figure 2.
Entre les lames de coin 14 et les parties terminales 15 du corps principal 11, qui vont en s'inclinant vers le niveau de la sole et servent à dé- barrasser celle-ci des déchets de charbon abattu, la haveu- se est pourvue de rampes ou cuillers 16 qui guident le gros du charbon abattu dans le système de rigole du transporteur.
Pour pratiquer une saignée 27, figure 2, il est prévu une série verticale de pics ou couteaux 28 à chaque extrémité des pièces en coin 12 de la haveuse. Ces pics 28 sont disposés pour se déplacer suivant un trajet
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circulaire et, à cet effet, les jeux de pics sont montés sur une sorte de structure en H 29 et, en bas des côtés du H, sur le bord extérieur ( voir figure 3). Cette ,struc- ture 29 est perforée en deux endroits ( comme en 30, figu- re 2),.sur la partie transversale du H et s'étend en tra- vers des extrémités extérieures des deux lames de coin 14 des parties en coin 10 de la haveuse 2. Elle vient en con- tact à coulissement avec les extrémités des lames 14 qui sont chanfreinées pour fournir des surfaces de glissement .
31 parallèles au front de taille, voir figures 2 et 3.
Les trous 30 de la structure en H 29 sont équipés de cous- sinets de palier 32 grâce à quoi la structure est montée sur des paliers à rouleaux 33 prévus sur une paire d'excentrique 34 portés par des paliers à rouleaux 35 sur de courts ar- bres horizontaux fixes 36. Un seul de ces excentriques et les parties associées sont représentés à la figure 2, ce qui, estime-t-on, est suffisant pour une bonne compréhen- sion de l'appareil. Comme on le verra à la figure 2, la bar- re transversale de la structure en H 29 est décalée par rap- port au plan des côtés du H afin de la loger¯ dans le com- partiment extérieur 37 d'une boîte d'engrenages à deux com- partiments qui est supportée ou formée dans la pièce en coin 12 du corps de haveuse et s'étend tout le long entre les lames 14.
Les arbres 36 sont montés dans les parois de cette boîte d'engrenages, et des parties de moyeu centrales 38 des excentriques 34 qui y sont montés, portent des roues d'engrenage 39, voir aussi figure 3. Celles-ci en- grènent avec une roue d'engrenage centrale 40 qui est en- traînée par un pignon 41 monté sur un arbre de commande ( non représenté) qui se prolonge dans le compartiment in-
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térieur 42 de la boîte d'engrenages précitée et y porte une roue d'engrenage 43. Cette dernière engrène avec des roues d'engrenage 44 montées sur les arbres d'une paire de moteurs hydrauliques ou autres 45 qui s'étendent sur le transporteur 3 et font partie de la structure principale 11 en forme de pont de la haveuse 2.
Il y a avantage à employer deux moteurs 45 pour actionner les pics 28 car ils peuvent être plus petits que si l'on utilise un seul mo- teur.
Il apparaîtra à présent que sous l'ac- tion de la commande des moteurs 45, les excentriques 34 communiqueront aux pics 28 des mouvements de secousse à répétition très rapprochée. Les pics seront animés de mouvements vers l'avant et vers l'arrière avec interven- tion de mouvements ascendants et descendants. Les jeux de pics seront retirés de façon convenable vers le bord ex- térieur des lames de coin 14 lors d'un mouvement arrière ou de retrait, et projetés vers l'avant avec rotation à partir de ce bord pour effectuer une action de coupe lors de la composante de mouvement descendante.
Ainsi, chaque jeu de pics est capable de former une saignée verticale en avant de la lame de coin adjacente 14, la saignée étant maintenue et formée de façon constante, de sorte qu'après chaque nouvelle entaille, lorsque les pics sont en retrait, l'extrémité extérieure de la lame de coin 14 correspondante, peut s'introduire dans la saignée et exercer une action de décrochage sur le charbon. Naturellement, ce n'est que le jeu avant de pics 28 qui est actif à un moment donné. Lors de la traversée de la haveuse dans un sens, un des jeux de pics est en fonctionnement, tandis que dans le sens de
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déplacement opposé, c'est l'autre jeu qui est utilisé pour pratiquer la saignée.
Ainsi, à la figure 2, le jeu de pics de gauche travaille au découpage de la saignée 27, la ha- veuse se dépeçant dans le sens indiqué par la flèche. A la figure 3, le même jeu de pics est montré à l'état rentré.
La profondeur de la couche de charbon enlevé par la haveuse peut ordinairement atteindre les 12 pouces en charbon an- thraciteux, étant entendu que cette profondeur peut varier suivant les circonstances. Les roues horizontales 18 enga- gées sur les rails 24, sur les côtés opposés de la struc- ture du transporteur, en plan, sont disposées aux quatre coins d'un triangle isocèle tronqué dont le sommet se trouve sur le côté du transporteur qui est tourné vers le front de taille. Cette disposition est désirable pour compenser les efforts latéraux exercés sur la haveuse par rapport au front de taille pendant le fonctionnement de la haveuse.
Il apparaîtra que le corps principal en pont 11 de la haveuse 2, tel qu'illustré à la figure 4, s'étend de part en.part sur le transporteur, à une bonne hauteur. Cette forme de la haveuse est destinée à l'emploi dans une veine normale, soit de 3'6" ( environ 1 mètre) de haut, ce qui est comparativement élevé par rapport à cer- taines veines. Pour la hauteur indiquée, la partie faisant pont de la haveuse est suffisamment haute au-dessus du trans porteur 3 pour-permettre au charbon abattu, qui est amené dans le système de rigole du transporteur par la rampe ou cuiller 16 de la haveuse, de passer sous le-pont pour être déchargé du transporteur à la galerie principale 4, lorsque la haveuse travaille sur le trajet de lagalerie principale 4 à la galerie d'aval 5.
La haveuse peut donc fonctionner dans
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les deux sens de son déplacement le long du front de taille.
Evidemment, dans un seul sens, c'est-à-dire si la haveuse se déplace en sens unique avec les racleurs ou la courroie du transporteur, il n'est pas nécessaire que le charbon passe le pont, mais, lorsque la haveuse attaque le front de taille en se déplaçant dans le sens opposé, le charbon ramassé sur letransporteur devra passer la haveuse et le fera en passant par le pont formé par le corps principal ou chariot 11.
Dans une variante de réalisation appro- priée à l'usage dans les veines.basses, la structure du transporteur et le montage de la haveuse 2 sur le trans- porteur peuvent être similaires à ceux décrits ci-dessus, comme on l'a représenté à la figure 5. Le corps principal ou chariot 11 en forme de pont de la haveuse est, cependant, de construction aplatie avec les moteurs 45 actionnant les .pics 28. taillant la saignée, placés dans une position plus basse. Dans cette réalisation, le pont ne peut pas être suffisamment haut pour permettre le passage du charbon au travers, et,par conséquent, la haveuse ne travaille que dans un sens de déplacement le long du front de taille pour l'abattage du charbon, et est ramenée à son point de départ pour effectuer une nouvelle opération d'abattage.
Partant, si on le désire, on peut utiliser une forme de haveuse com- prenant seulement une seule partie en coin et un seul jeu de pics 28 pour attaquer le front de taille 1, et une seule rampe ou cuiller 16 pour diriger le charbon sur le trans- porteur 3. Néanmoins, les principes de fonctionnement sont similaires à ceux décrits dans le cas ci-dessus, bien que des modifications appropriées soient naturellement néces- saires dans les moyens d'actionnement prévus entre les mo- teurs 45 et les pics @8.
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Suivant une autre variante, et afin de permettre le fonctionnement de la haveuse dans des veines plus hautes, la structure en H 29 de la haveuse peut être haussée comme montré à titre d'exemple par les lignes en traits pointillés en 100 à la figure 3. Ceci peut être réa- lisé en adaptant des pièces supplémentaires porteuses de pics sur la structure en H ou en rendant amovibles de la structure les parties latérales du H et en les remplaçant par des pièces porteuses de pics dont la hauteur est aug- mentée. De même, pour des haveuses destinées à travailler dans des veines plus basses ( cf. figure 5), on peut adap- ter des pièces porteuses de pics de cette nature.
L'invention n'est pas limitée aux cons- tructions ainsi décrites en particulier vu que d'autres mo- difications sont possibles sans sortir du.cadre de l'inven- tion. Ainsi, par exemple, les jeux de pics pourraient être disposés sur des tiges ou des barres verticales de longueur appropriée montées à leurs extrémités sur des dispositifs ou plateaux-manivelles rotatifs, bien que la disposition de pics décrite soit préférée.
Un avantage de l'invention est constitué par le fait que la haveuse peut être adaptée pour découper pratiquement la hauteur totale de la veine puisqu'elle per- met une coupe nette du front de taille du sommet à la base.
L'appareil décrit peut présenter des ca- ractéristiques autres que celles déjà mentionnées et que l'on trouvera décrites dans d'autres demandes de brevet déposées ce jour au nom des titulaires de la présente demande.
On aura remarqué que certaines notations de référence indiquées aux dessins ne sont pas mentionnées
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dans la description qui précède. Elles appartiennent aux demandes de brevet co-existantes précitées et sont renfer- mées dans les dessins de la présente demande afin de ser- vir à faciliter les rapports à faire auxdites demandes co- existantes.
REVENDICATIONS.
1. Une haveuse pour l'usage dans l'exploitation ou l'extraction du charbon ou d'une autre matière par un procédé du genre décrit, laquelle haveuse, lorsqu'elle est en position de travail le long du front de taille, est agencée pour pratiquer une saignée dans la matière pour qu'elle reçoive l'extrémité mince de la formation ou partie en coin de la haveuse, caractérisée en ce que le dispositif pratiquant la saignée de la haveuse comprend une série de pics ou de couteaux espacés, animés de mouvements vers l'a- vant et vers l'arrière avec intervention de mouvements as- cendants et descendants sur la haveuse, lesdits pics ou couteaux travaillant par mouvements de secousses à répéti- tion rapide pour abattre la matière de la saignée.