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" Appareil de halage perfectionné destiné aux machines pour l'exploitation des mines ".
La présente invention a trait aux appareils de halage destinés aux machines servant à l'exploitation des mines de charbon et des carrières, telles que les trancheuses à charbon, qui se meuvent à l'aide d'un câble de halage le long du front de taille de la couche de charbon ou gisement minéral.
L'invention comprend un serre-câble destiné au câble de halage d'une machine servant à l'exploitation des mines, ce serre-câble étant pourvu de mâchoires qui exercent l'action de serrage sous la contrainte d'un mécanisme à genouillères agissant de manière à accroître le serrage lorsque la force de traction du câble augmente dans un des sens, et à diminuer le serrage dans le sens opposé.
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L'invention comprend aussi un ensemble de halage destiné à être utilisé avec un câble de halage pour machines de mines et de carrières, cet ensemble comprenant une paire de serre- câble qui sont destinés à serrer le câble alternativement et un unité motrice qui fait mouvoir un des serre-câbles alternative- ment dans un sens et en sens inverse par rapport à l'autre, en synchronisme avec les périodes alternantes de mouvement et d'arrêt qui interviennent dans le parcours de la machine, chacun des serre-câblesdesserrant automatiquement le câble lorsque l'autre le serre.
L'invention comprend aussi un ensemble de halage destiné à une machine servant à l'exploitation des mines et carrières, ledit ensemble comprenant des serre-câbles destinés à agir alternativement sur un câble de halage et une unité motrice à mouvement alternatif destinée à communiquer des courses de travail à la machine, un des serre-câbles entrant en prise avec le câble pendant chacune des courses de travail de manière à constituer une butée contre laquelle l'unité motrice réagit pour faire avancer la machine, et l'autre entrant en prise avec le câble pour le maintenir tendu pendant que l'unité motrice oblige le premier serre-câble à se desserrer et à reculer pour exercer une nouvelle prise sur le câble.
Le serre-câble mobile d'une paire peut être appelé "serre-câble de travail" et l'autre peut être appelé "serre- câble d'arrêt".
Dans certains types de machines de mines, il convient que le ou les serre-câbles soient réversibles pour satisfaire des conditions d'ordre pratique ; d'autres termes, chacun des serre-câbles peut être monté dans l'une ou l'autre de deux positions et ainsi adapté aux deux sens de la direction du parcours par rapport au câble.
L'invention comprend aussi un ensemble de halage, tel que
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celui précédemment décrit, dans lequel un serre-câble de travail un serre-câble d'arrêt et une unité motrice servant à actionner le serre-câble de travail constituent un ensemble combiné qui est installé à un poste stationnaire et appliqué à un câble de halage fixé à une machine de mines, ensemble qu'on fait travailler de manière à haler la machine course par course.
L'invention comprend aussi un serre-câble de halage unique tel que celui précédemment décrit, monté sur une machine de mine et une unité motrice, installée à un poste stationnaire de la mine et servant à tirer une des extrémités du câble, cour se par course, contre un dispositif de retour du câble installé dans la mine à l'autre extrémité du câble, la disposition étant telle que la machine avance à chacune des courses de travail du câble.
L'unité motrice comprend, de préférence, une unité motric- hydraulique à cylindre et piston dont un des éléments est fixé à la machine, ou à un autre support, et l'autre au serre-câble de travail, ou au câble. Une telle unité peut être calculée de manière qu'elle communique une force élevée à faible vitesse pendant la course d'aller et une force plus faible à une vi- tesse plus élevée pendant la course de retour.
On décrira maintenant l'invention par un exemple, en se référant aux dessins annexés sur lesquels :
Figure 1 est une vue en élévation partiellement brisée d'une trancheuse à charbon à laquelle l'invention est appliquée
Figures 2 et 3 sont respectivement une vue en plan de cette machine et une vue en élévation avec coupe partielle par la ligne 3-3, figure 1.
La figure 4 est une vue en élévation à plus grande échel- le d'un serre-câble incorporé à l'ensemble de halage dont est pourvue la machine et figure 5 est un fiag-ment à plus grande échelle de cette figure, représentant dans une position diffé-
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rente des éléments du serre-câble.
Figure 6 représente la forme de genouillère incorporée à chaque serre-câble; figure 7 est une coupe du même serre- câble, par la ligne 7-7 de figure 4, et figure 8 est une vue en bout correspondante du serre-câble, dont le couvercle est repré- senté ouvert.
La machine à laquelle l'invention a été appliquée à titre d'exemple est du type "trancheuse" déjà connu qui comporte un jeu de lames coupantes 10, 11, 12 et 13 disposées dans un même plan et travaillant à la façon de larges ciseaux ayant tous leurs bords dans le même plan vertical A, figure 2. Ces lames comprennent une lame intermédiaire 10, qui fait saillie au-delà des autres de manière à creuser un sillon préliminaire dans la veine de charbon B et à laquelle sont associées des lames supérieure et inférieure 11, portées par le même porte-lames robuste 14. Ce porte-lames porte aussi des lames supérieure 12 et inférieure 13, cette dernière étant combinée avec une lame horizontale en forme de pelle 15. Les lames 11, 12 et 13 ont pour rôle de détacher le charbon laissé saillant au-dessus et au-dessous du sillon intermédiaire.
La lame horizontale, ou lame de sol, 15, détache et enlève le charbon du sol ou "mur" C et le dévie latéralement vers un transporteur approprié, non représenté. La machine comporte un porte-lames et des lames similaires à l'extrémité opposée, ces pièces n'étant pas repré- sentées.
A la figure 2, D indique le front de taille de la veine B, dont le charbon doit être détaché suivant le plan A lorsque la machine se hale automatiquement le long du front.
Le porte-lames 14 est relié, en 16, à un châssis central 17 qui est pourvu d'une plaque de base 18 établie à la façon d'un patin pour se mouvoir sur le sol C.
La force motrice nécessaire pour le halage est dérivée de l'ensemble de halage qui, dans cet exemple, comprend trois
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cylindres hydrauliques superposés 19, dont les pistons à double effet sont indiqués en 20. Ces pistons sont reliés, comme indi- qué en 21, au châssis 17. Les cylindres 19 constituent l'élément mobile de l'unité hydraulique et sont incorporés à un corps 22, figure 3, qui coulisse entre des guides 23 portés par le châssis. Des fourreaux de distribution commandent l'admission du liquide aux cylindres 19 comme indiqué en 24.
Les autres éléments du système hydraulique, comprenant une pompe à commande par moteur, un réservoir à liquide, des tuyaux reliant les divers éléments entre eux et des robinets ou soupapes approprié? peuvent être des types courants, et c'est pourquoi ils n'ont pas été représentés. Ils sont tous incorporés au châssis 17 ou montés sur ce châssis.
Le câble de halage est indiqué en 25. Il est fixé aux deux extrémités à des organes ancrés dans la mine.
L'ensemble de halage comprend deux serre-câbles représen- tés tous deux aux figures 1 et 2, le serre-câble de travail étant généralement indiqué en E et le serre-câble d'arrêt étant indiqué généralement en F dans ces deux figures. Chacun de ces dispositifs comprend deux mâchoires de serrage (supérieure 26 et inférieure 27) qui serrent le câble 25 sous l'action puissan- te de genouillères si le serre-câble tend à se mouvoir dans un des sens, à savoir vers la gauche, par rapport au câble, et qui libèrent automatiquement ce câble si le serre-câble se meut dans l'autre sens. Dans l'exemple représenté, chacun des serre-câbles est réversible, les genouillères étant susceptibles d'être amenées, sous la manoeuvre d'un levier 28 ou 29, à l'une ou l'autre de deux positions correspondant aux sens de parcours désirés de la machine.
Les genouillères de chaque serre-câble ont la forme indiquée en 30 et sont supportées par des coins 31 qui sont déplaçables et commandent la mâchoire inférieure .27 de manière à commander cette mâchoire, entre autres à la
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dégager de manière à l'amener à une position d'inactivité où le câble 25 peut être dégagé du serre-câble.
Dans l'exemple représenté, chacun des serre-câbles comprend un boîtier 33 qui est fermé sur un de ses côtés verticaux par un couvercle mobile 34 s'ajustant au contact du corps du boîtier Ce couvercle est représenté dans la position d'ouverture à la figure 8: Il est fixé, à sa partie supérieure, à des goupilles 35 (une de ces goupilles seulement a été représentée) portées par la partie supérieure du boîtier. Les extrémités 36 du boîtier présentent chacune une fente à bayonnette 37, figure 8, à travers laquelle le câble de halage 25 s'étend horizontalement du boîtier 33 à ses organes d'ancrage extrêmes prévus dans la mine.
Les mâchoires supérieure 26 et inférieure 27 présentent chacune une rainure courbe, représentée à la figure 7, le câble 25 étant serré dans les rainures des deux mâchoires lorsque celles-ci sont forcées l'une contre l'autre. La mâchoire infé- rieure de chaque serre-câble est constituée, dans cet exemple, par un organe unique supporté par une série de genouillères 30, au nombre de quatre. La mâchoire supérieure est composée de pièces quatre/disposées en rang et reposant respectivement sur quatre cames 38 (figure 4). C'est par l'action de ces genouillères 30 et des cames 38 que les mâchoires 26 et 27 sont soit contrain- tes à serrer le câble 25, soit mises à même de desserrer leur étreinte.
De plus, le déplacement complet des genouillères 30, à savoir l'amenée de ces organes à la position couchée, dans laquelle ils sont représentés à la figure 5, a pour effet de permettre à la mâchoire inférieure ? 2 d'être abaissée à une position d'inactivité dans laquelle le câble 25 peut être dégage du boîtier, ou y être introduit, à travers les fentes 37. Les genouillères 30 et les cames 38 de chaque serre-câble sont actionnées par le levier à main 28 ou 29, qui est mobile d'une
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position neutre, figure 4, à l'une ou l'autre des deux positions de travail, décrites plus loin, qui correspondent respectivement aux sens opposés du mouvement relatif entre le serre-câble et le câble.
L'organe unique qui constitue la mâchoire inférieure de chaque serre-câble repose sur les genouillères 30 et est soumis à l'action de ressorts de centrage 39 qui prennent appusur les extrémités 36 du boîtier et exercent une poussée sur les extré- mités opposées dudit organe. Les genouillères sont supportées par une barre horizontale 40 reposant sur une barre à coins 41 qui présente les coins sus-mentionnés 31. Les surfaces adjacen- tes de la barre de support et des coins sont sinueuses, chacune d'elles étant complémentaire de l'autre. Chacune des formations sinueuses présente deux côtés inclinés plats 42, figure 5, et un sommet plat 43, et chacun des creux alternant avec ces forma- tions présente un fond plat 44.
La disposition est telle que lorsqu'un mouvement longitudinal relatif se produit entre les barres 40 et 41, la barre de support 40 modifie la disposition angulaire des genouillères 30.
Comme il ressort de la figure 6, chacune des genouillères présente des surfaces courbes 5. Ces surfaces sont reçues dans des sièges de forme complémentaire 46 de la mâchoire 27, au-des- sus, et de la barre de support 40, au-dessous. Chaque genouillè- re est composée de deux segments 47 s'étendant chacun sur un peu plus d'un demi-cercle et déportés latéralement l'un par rapport à l'autre, chacun d'eux faisant corps avec l'autre en 48 (figure 6), suivant une ligne qui fait partie d'une corde commune délimitant les deux segments. La genouillère présente par conséquent deux méplats 49 situés aux extrémités opposées de la corde 48.
Cette genouillère constitue en réalité une biellette, les centres 50 (représentés par des lignes en croix aux figures 5 et 6) des segments étant les centres des joints
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prévus entre ladite biellette et la mâchoire 27, au-dessus, et entre cette biellette et la barre de support 40, au-dessous. La mâchoire et la barre de support présentent des portions de forme courbe, 51, en plus des sièges 46 qui reçoivent les genouillères lorsque, par un déplacement approprié de la barre de support et de la barre à coins, les genouillères sont amenées à la position cou-chée de figure 5. Les centres de chacune des genouillères, lorsqu'elle occupe la position neutre de figure 4, sont en ali '- gnement vertical.
Lorsque la genouillère occupe l'une ou l'autre de ses positions de travail, qui seront décrites plus loin, la ligne des centres est légèrement inclinée vers l'un ou l'au- tre des deux côtés de la verticale. Lorsque la genouillère occupe la position couchée de figure 5, la ligne des centres est légèrement inclinée sur l'horizontale.
La barre de support des divers serre-câbles est déplaçable en bout, à l'aide des leviers à main 28 ou 22, sur une petite distance délimitée par des butées ajustables 52 qui coopèrent avec ses extrémités opposées. Ces butées sont des goujons vissé- à travers des bras de support 53 portés par le boîtier 33. Cha- cun des leviers de manoeuvre 28 et 29 est flottant, étant donné que ces leviers sont montés à pivot sur les extrémités adjacen- tes tant de la barre de support 40 que de la barre à coins 41.
La disposition est telle que lorsque le levier à main est ma- noeuvré vers l'un ou l'autre des côtés de la position neutre, il faut mouvoir la barre de support 40 et l'amène au contact de l'une ou l'autre des butées de limitation 52; après quoi, utilisant cette butée comme point d'appui, le levier fait mou- voir la barre à coins 41 longitudinalement au-dessous de la barre de support, soulevant ainsi cette dernière et les genouil lères et amenant la mâchoire inférieure 27 à la position de travail par rapport au câble 25.
La rangée de pièces dont est composée la mâchoire supé-
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rieure 26 de chaque serre-câble est supportée par des goujons de butée intermédiaires 54, la figure 4, qui coulissent dans des pattes 55 portées par le boîtier et qui permettent un mou- vement vertical des mâchoires élémentaires 26. Les pièces ex- trêmes 26 de la rangée sont poussées vers l'intérieur par des ressorts de centrage 56 qui prennent appui sur des vis ajusta- bles 57 montées dans les extrémités 36 du boîtier. Chacune des mâchoires élémentaires 26 coopère avec une des cames précédem- ment mentionnées 38. Cessâmes sont toutes montées à pivot dans la partie supérieure du boîtier 33. Le montage à pivot consiste en un grand segment .22 porté par la came et en un siège complé- mentaire 60 constitué dans la partie supérieure du boîtier.
Les cames sont combinées avec une barre à cames 61 qui coulisse longitudinalement dans le boîtier 33 et qui est assemblée, par un joint à goujon et fente, avec chaque came. Chaque joint est composé d'un goujon porté par la came et de ressorts de centrag: 63 disposés entre Ce goujon et les extrémités des fentes cor- respondantes 64 de la barre à cames. Celle-ci est articulée, à l'une de ses extrémités, grâce à un axe-pivot 65, à l'extrémité supérieure d'un levier approximativement vertical 66 qui pivote en un point intermédiaire de sa longueur, en 67, sur un bras de support 68 porté par le boîtier, ce levier étant d'autre part articulé à son extrémité inférieure, grâce à un axe-pivot 69, à la barre de support 40.
La disposition est par conséquent telle que lorsqu'on fait mouvoir le levier de manoeuvre 28 ou 29 de la manière précédemment décrite, la barre à cames est con trainte à se mouvoir longitudinalement et sollicite les cames 38 en les faisant ainsi pivoter autour de l'axe de leur montage à pivot. Chaque came présente une surface de came excentrique courbe 70, qui coopère avec une surface de rayon un peu plus grand 71, formée sur la mâchoire correspondante 26. L'action de came est par conséquent telle que, lorsque la barre à cames
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61 est déplacée dans l'un ou l'autre sens, les cames solliciter! les mâchoires élémentaires correspondantes en les obligeant ain si à serrer initialement le câble 25.
On supposera que le serre-câble de travail E soit utilisé lorsque la machine est mise en action pour travailler de la gauche vers la droite, en regardant les figures 1, 2 et 4. Ce serre-câble E est monté sur le corps coulissant 22 dans lequel sont logés les cylindres 19. Il faut tirer le levier à main 28 de ce serre-câble vers la droite de sa position neutre. Cett: action a pour résultat de tirer la barre de support 40 jusqu'à sa limite vers la droite et, par conséquent, d'incliner les genouillères 30 de sorte que leurs portions inférieures viennent se placer à droite, comme représenté à la figure 1.
Lorsque les genouillères occupent cette position et qu'on fait fonction ner l'unité hydraulique 19, 20 de manière à la développer, les genouillères 30 ont tendance à se redresser, c'est-à-dire à venir à leur position verticale, de sorte qu'elles resserrent leur étreinte sur le câble 25. Il s'ensuit que le serre-câble se comporte temporairement à la façon d'une butée contre la- quelle l'unité hydraulique réagit pour pousser la machine vers l'avant dans sa course de travail.
En d'autres termes, en raison de l'action de genouillère, le degré de serrage initial du serre-câble s'accroît lorsque ce dispositif agit sur le câble pour s'opposer à son mouvement dans un des sens, à savoir vers la gauche dans le cas du serre- câble de travail E, le degré final du serrage étant proportion- nel à la force appliquée par l'unité motrice, le serrage étant d'autant plus énergique que la force appliquée est plus élevée.
Par ailleurs, si la force est exercée dans le sens opposé, l'action des genouillères est telle qu'un mouvement relatif se trouve permis entre le câble et le serre-câble. En bref, le serre-câble se comporte à la façon d'un accouplement à un seul
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sens d'action sur le câble. Ainsi, lorsqu'on fait travailler l'unité hydraulique 19,20 de manière à la contracter, le serre-câble de travail E desserre le câble et est tiré vers l'avant, c'est-à-dire vers la droite, jusqu'à une position où il est prêt à effectuer une nouvelle prise sur le câble prépa- ratoirement à l'avance suivante de la machine.
Le serre-câble d'arrêt F, quoique de construction sem- blable à celle du serre-câble de travail E, est disposé pour agir en sens inverse et, au lieu d'être monté de façon coulis- sante sur le châssis 17 de la machine, est boulonné rigidement sur un bras 72 porté par ce châssis (figure 2). Par conséquent, il faut pousser le levier à main 29 vers la droite pour donner aux genouillères de ce serre-câble la même inclinaison que celle donnée au serre-câble de travail E. Lorsque celui-ci est tiré vers l'avant par l'unité hydraulique 19, 20 par l'effe de la contraction de cette unité, le serre-câble d'arrêt F serr: que le câble 29 et le maintient tendu, alors/lorsque le serre-câble E serre le câble pendant la course d'avance de la machine, le serre-câble F se libère du câble et avance avec la machine.
Si on le désire, le levier à main de chaque serre-câble peut être pourvu de moyens grâce auxquels il est verrouillé dans l'une ou l'autre de ses positions de travail, et des moyens peuvent être prévus pour ajuster ces positions, par exemple pour permettre de régler les positions de travail de la barre de support 40 dans le but de compenser l'usure des pièces.
Pour qu'il soit possible d'enlever le câble 25 du serre- câble ou de l'insérer dans ce serre-câble, on fait mouvoir le couvercle 34 à l'écart du corps du boîtier 33, figure 8, après quoi la barre à coins 41 et la barre de support 40 sont déplacées longitudinalement pour amener les genouillères 30 à leur position couchée, figure 2. Dans cette position, la
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mâchoire 26 est nettement au-dessous du câble, de sorte qu'on peut déplacer celui-ci latéralement à travers les fentes 37 pratiquées à cet effet dans les plaques d'extrémité 36.
Dans l'exemple, l'ensemble de halage est monté sur une machine de mine à titre de partie travaillante de cette machine et se meut avec elle le long d'un câble stationnaire.
Selon une variante, l'ensemble de halage est disposé en position fixe sur le sol de la mine, et l'extrémité du câble de halage est assujettie à la machine, la disposition étant telle que l'unité motrice communique un mouvement de va-et-vien au serre-câble de travail, qui tire ainsi le câble, course âpre- course, vers l'intérieur à travers le serre-câble d'arrêt, celui-ci restant fixe.
Selon une autre variante, une unité motrice à mouvement alternatif est disposée dans un poste fixe de la mine, et la machine est pourvue d'un seul serre-câble, un dispositif propre à rappeler le câble, tel qu'un dispositif d'ancrage à ressort, étant aussi installé dans un poste fixe de la mine. L'unité motrice tire le câble dans un des sens, en lui communiquant ainsi une course de travail, et le dispositif de rappel du câble maintient le câble tendu et lui communique sa course de retour. Pendant chacune des courses de travail du câble, le serre-câble serre le câble et fait avancer la machine. Pendant chacune des courses de retour du câble, le serre-câble desserre son étreinte et reste stationnaire, cet organe effectuant une nouvelle prise au commencement de chacune des courses de tra- vail successives.