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"Perfectionnements relatifs à une méthode et à un appareil pour l'exploitation minière"
Cette invention est relative à l'extraction du charbon ou de minerais analogues au moyen de racleurs ou de chariots ou d'appareils semblables, qui abattent et transportent le minerai du front de taille, en une seule opération.
Les chariots racleurs (Schrappergefass) s'emploient selon un mouvement réciproque. Habituellement plusieurs chariots racleurs sont reliés, à une certaine distance, par un câble et se pas- sent la matière abattue de l'un à l'autre. Ainsi, le deuxième chariot racleur prend la matière venant du premier, le troisième la reprend au deuxième, et ainsi de suite.
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Un chariot racleur, muni de dents latérales, a tendance à s'écarter du front de taille sous l'action de la résistance offerte. Il peut être poussé dans le charbon ou analogue par un guide rigide, mais par suite il pénètre bientôt avec effort et se cale.
L'invention résoud le problème de donner au chariot ra- cleur, durant son déplacement le long de la surface du charbon ou de la surface d'un minerai quelconque devant être exploité, un guide approprié et convenant dans les conditions de travail les plus variées.
Selon l'invention, une pression élastique est exercée sur les chariots racleurs selon une direction sensiblement per- pendiculaire à la face--. de travail, les chariots étant manoeu- vrés contre des rails de guidage rigides qui sont supportés élas- tiquement. Les dents du racleur attaquent donc le minerai avec une pression contrôlable. Dans les endroits particulièrement durs des veines ou formations de terrain,e soutènement ou support des rails de guidage peut être renforcé pour être rendu plus rigide, ou le soutènement ou les moyens de support peuvent être rendus rigides à l'aide de traverses ou de dispositifs de blocage.
La forme du chariot racleur joue également son rôle dans le guidage de l'appareil. Afin de rendre les dents du racleur particulièrement efficaces, on les place à des intervalles fixes l'une de l'autre. De cette façon des entailles sont pratiquées dans la face du minerai, en laissant des arêtes saillantes, les- quelles sont enlevées par les dents du côté postérieur du racleur, lors du mouvement de retour du chariot racleur. La tendance des dents agissant lors du mouvement de retour à sauter dans les en- tailles déjà pratiquées et ainsi à relever l'appareil et à le mettre hors d'alignement, est prévenue en disposant des dents de coupe, qui travaillent lors de la course de retour, étroitement rapprochées, sur toute la hauteur de travail, de telle façon que le bord tranchant postérieur soit garni de dents.
De cette façon,
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on maintient en général la hauteur correcte du chariot racleur.
Sur un fond descendant graduellement, il peut toutefois se pro- duire encore une déviation indésirable, puisque le chariot ra- cleur tend à se déplacer à un niveau constant, de telle façon qu'il ne puisse suivre la pente et la dénivellation du fond. Dans de tels cas il est avantageux de courber les surfaces inférieures des chariots racleurs pour leur donner la forme d'un arc aplati.
En variante, l'appareil peut être divisé, et les parties simples reliées entre elles par des articulations à broche hori- zontale, de façon que par son aptitude à s'adapter au fond, le chariot racleur ressemble à une chenille. Il peut donc aisément sradapter aux élévations et aux renfoncements du niveau du sol.
La forme des racleurs peut également servir à garder le chariot racleur tout contre le niveau du sol. La nature de la veine et des intervalles entre les strates, a souvent pour résul- tat de donner aux chariots racleurs une tendance à monter. Pour annuler cet effet, les bords coupants des lames des chariots sont conformées en V sur leurs côtés. De plus on donne au V une forme asymétrique, de telle sorte que lors de la taille une pression vers le bas/développe sur les chariots racleurs.
Afin que le charbon extrait par de tels moyens ne reste pas accroché aux saillies du chariot racleur et ne soit ainsi continuellement transporté de long en large sans être enlevé, on a formé les surfaces intérieures des chariots racleurs sans aspérités. Les côtés des chariots racleurs peuvent être réalisés à doubles parois comportant entre elles des nervures de renfor- cement ou autres renforcements appropriés. La paroi intérieure de cette paroi double peut consister en une tôle qui ne doit être que d'une résistance modérée. Dans certains cas, il suffit de ne rendre les côtés doubles que çà et là,en réalité, seulement si une variation soudaine de la section transversale se produi- sait autrement.
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L'invention apporte un procédé d'extraction de charbon ou minerai qui donne de bons résultatà. Une diminution de la puissance consommée est obtenue si les chariots racleurs sont placés à des intervalles irréguliers sur le câble de traction com- mun, car les résistances créées lorsque les chariots s'enfoncent dans le front de taille, se produisent successivement, comme il est montré en détail au dessin.
En rapport particulièrement aux mines de charbon, l'in- vention est illustrée schématiquement aux dessins ci-annexés, où: la figure 1 est une vue en plan du schéma de réalisation; la figure 2 est une section transversale du bélier en position; la figure 3 est une coupe détaillée d'une extrémité d'un cylin- dre de bélier; la figure 4 est une élévation latérale d'un chariot racleur pour usage sur un fond irrégulier, avec coupe dans la face du charbon; la figure 5 représente un racleur articulé avec bord de coupe en
V et doubles parois; la figure 6 est une vue en plan, xx de la figure 5;et la figure 7 est une vue en coupe transversale. de la figure 5.
Du cabestan 1, les câbles 2 et 3 partent vers les chariots racleurs 4,5,6 et 7, qui sont tirés le long de la face du char- bon 8. Ils libèrent le charbon au moyen d'outils, ou dents, laté- raux, et le transportent d'un mouvement de va-et-vient vers la trémie 9, qui le dépose sur la courroie transporteuse 10. Le chariot racleur 7 porte le charbon qu'il a libéré dans le champ de travail du chariot racleur 6, lequel transporte ce charbon, en même temps que le charbon qu'il a libéré lui-même,vars le chariot racleur 5 et ainsi de suite, jusqu'à ce que le charbon ait complé- té son voyage vers la partie 11. Le parcours du chariot est limi- té d'un côté par la surface du charbon et de l'autre côté par un guide consistant en de simples sections de rail 12.
Chaque sec- tion du rail de guidage est reliée par un maillon, ou par tout
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autre moyen approprié, au rail de guidage voisin, et chaque sec- tion du rail de guidage est supportée ou soutenue à ses extrémi- tés par les béliers 13. Les rails, comme montré à la figure 2, de sont de préférence/section profilée (de préférence en forme de U avec des ailes longues) dont le côté inférieur est muni d'une partie arrondié 14, par exemple une partie roulée semi-cylindri- que soudée au côté inférieur. Cette forme de rail de guidage, et des supports ou soutient, a pour avantage que le chariot racleur est guidé efficacement dans toutes les conditions de travail.
En particulier, le chariot racleur ne peut s'incliner et puis monter en se renverser lorsque le sol en-dessous de lui est élas- tique, ou quand le chariot racleur traverse des parties particu- lièrement dures de la veine. La partie roulée semi-cylindrique permet un léger déplacement du rail de guidage lorsque le chariot racleur est poussé vers l'avant, dans la surface du charbon, et aussi lorsqu'il est en mouvement.
Les rails de guidage 12, s'appuient contre le cylindre 15 du bélier, dont le piston 16 est fermement maintenu par la ti- ge de piston 17 contre un support de charpente 18. De l'air com- primé est admis dans la chambre de travail 19 du cylindre 15. Ce- ci pousse le cylindre 15, et avec lui le rail de guidage 12, vers la face du charbon 8. Les dents 20 des chariots racleurs sont donc maintenues constamment dans la face du charbon de telle façon qu'un travail efficace peut être réalisé sur la longueur entière du front de taille.
Les mouvements du cylindre 15 sont limités, comme il peut être vu à la figure 3. Sur le cylindre 15 est monté un leviez d'arrêt 22, pivotant sur un axe 21. Dans la position montrée à la figure 3, le levier d'arrêt 22 reste d'un côté contre le rebord 23 du cylindre 15, et de l'autre avec la saillie 24 contre le mentonnet 25, placé sur la tige de piston 17. Par conséquent, le cylindre 15 peut être poussé vers la face du charbon, seule-
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ment jusqu'à ce que le levier d'arrêt 22 soit contre le rebord 23 et le mentonnet 25. Si, par suite de la progression de l'abat- tage, on désire pousser les rails de guidage 12 plus loin vers la face du charbon, on relève le levier d'arrêt 22 après avoir rela- ché l'air comprimé de la chambre de travail 19.
Après avoir tour- né le levier d'arrêt 22 dans la direction de la flêche 26, le cy- lindre 15 est, par le renouvellement de l'alimentation en air comprimé, poussé vers la face du charbon, le piston étant maintenu fermement par la tige de piston 17, s'appuyant sur le support 18.
Par ce mouvement transversal du cylindre .(position libre), le men- tonnet 25 de la tige de piston 17 est amené en contact avec le ta- lon 27 du levier d'arrêt 22, par quoi, le levier d'arrêt 22 pilote une nouvelle fois dans la position d'arrêt, avec la saillie 24 et le mentonnet 28, en appui l'un contre l'autre.
Le levier d'arrêt 22 permet le retrait du cylindre 15 de la face du charbon, lorsque le chariot racleur y passe. Il y a donc une pression élastique, s'exerçant sur le chariot, dirigée vers la face du charbon. Si le charbon est particulièrement dur, cette élasticité peut amener les dents à ne pas mordre suffisam- ment, et le racleur tend donc à s'élever au-dessus des endroits durs de la face du charbon. Dans de telles circonstances, l'élas- ticité peut être diminuée ou éliminée.Ceci est réalisé au moyen d'un cliquet d'arrêt 30, monté sur le cylindre 15 par la broche 33, ce cliquet d'arrêt peut s'engager dans les dents 31 de la ti- ge de piston. Afin de rendre le bélier 13 rigide, le cliquet d'ar- rêt 30 est engagé dans les dents 31 de la tige de piston 17 par l'action du levier à main 32.
Lorsque la partie ou l'endroit dur dans la face du char- bon est dégagée, le bélier peut à nouveau être rendu apte à exercer une pression élastique sur les chariots racleurs, tout simplement en relâchant le levier à main 32 de telle sorte que le cliquet d'arrêt 30 soit dégagé des dents 31 et repose sur la
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saillie 34.
On peut voir, d'après la figure 2, comment les dents 20 s'engagent dans le charbon. Les entailles 35 et 36, pratiquées dans la face du charbon par les dents, sont montrées en coupe à la gauche de la figure 4. La nervure 37, laissée entre les en- tailles 35 et 36, est enlevée lors du mouvement de retour par les dents ou lames 38, fixées sur le bord postérieur du chariot racleur. On obtient donc une section unie de la face du charbon comme il est montré schématiquement à la droite de la figure 4.
Le chariot racleur peut être muni d'une surface inférieure de niveau. En ce cas toutefois, il tend à se déplacer toujours à un niveau constant, et ne suit pas ou suit très inégalement le fond, lorsque celui-ci descend progressivement. Afin de guider le chariot racleur correctement dans de tels cas, c'est-à-dire le afin de/maintenir constamment en contact avec le fond, on a prévu des pièces de forme triangulaires 39 et 40, afin de donner à la surface inférieure entière 41 du chariot racleur, une forme incurvée s'approcha/nt de la forme d'un arc aplati, vue en élé- vation latérale.
En variante, le chariot racleur peut être adapté pour se conformer à des conditions variées du niveau du sol, grâce à une base divisée en parties articulées. Dans la disposition montrée à la figure 5, le chariot racleur est formé de deux par- ties 5a et 5b, reliées par une articulation 51 à axe horizontal.
Comme indiqué par les lignes centrales 52 et 54, une partie du chariot racleur peut être inclinée par rapport à l'autre, de telle manière qu'il est possible au chariot racleur de franchir les élévations aussi bien que les dépressions, sans que les bords inférieurs des parties 5a et 5b ne s'élèvent au-dessus du sol.
We résultat est favorisé par la forme en V des racleurs 55, fixés aux bords menants postérieurs du chariot racleur. La for- me en V est disrmétrique, l'asymétrie étant telle que la ligne
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56 reliant les coins supérieur et inférieur du V forme un angle avec la ligne centrale 52. Il en résulte une pression dirigée vers le bas, s'exerçant sur le racleur, durant l'action d'abat- tage, qui maintient ainsi le chariot rafleur ou ses parties, constamment contre le sol.
Comme montré à 'la figure 7, les côtés du chariot racleur peuvent être réalisés en forme de paroi double. Chaque côté pou- vant consister en une tôle support extérieure 57, en des nervu- res de renforcement 58 et en une tôle de revêtement intérieure 59, chaque côté étant donc capable de prévenir toute variation sou- daine, en section transversale, alors que la matière est abattue.
En même temps, on obtient/1 'avantage que le chariot racleur, ne déplace pas continuellement, de gros morceaux de long en large comme il arrive parfois avec les autres dispositifs, au lieu de les laisser, lors du mouvement de retour, afin qu'ils soient re- ne cueillis par le chariot racleur suivant. Ces gros morceaux/res- tent donc pas accrochés, mais le chariot racleur les passe sans secousse dans son mouvement de retour et est, par conséquent, comme désiré., complètement vmde lors de son mouvement de retour.
La tôle intérieure peut bien entendu servir également de tôle support. Elle ne doit pas nécessairement être verticale, mais comme montré au côté droit de la figure 7, elle peut être pla- cée en formant un angle sur la verticale, ou incurvée. Il est avantageux de prévoir le centre de gravité du chariot racleur aussi bas que possible, et dans ce but les parties inférieures des parois du chariot peuvent être alourdies comme montré en 50.
Ceci aide également à donner au chariot racleur l'assise ferme désirée sur le fond et le rend ainsi apte à être guidé d'une façon correcte.
Comme montré aux dessins ci-joints, la disposition de l'appareil muni des dispositifs selon l'invention est relative- ment¯simple. Elle consiste, en substance, uniquement en des
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chariots racleurs avec leur moyen d'entraînement en des rails de guidage 12 et en des béliers 13. Cette disposition ne doit pas être utilisée avec un transporteur particulier. Par conséquent, le support le, nécessaire pour supporter le toit, peut être pla- cé juste derrière les rails de guidage 12. Puisque les chariots racleurs peuvent être relativement étroits, étant donné xxx qu'un guide correct leur est fourni par les rails de guidage droits 12, la partie du toit comprise entre le front de taille et le premier étançon, qui n'est pas elle-même étançonnée, est moindre que celle qui peut être obtenue par tout autre machine d'extraction mécani- que.
L'invention est par conséquent particulièrement indiquée dans des conditions de toits difficiles ; outre elle peut être utilisée d'une façon particulièrement avantageuse dans les veines basses. L'utilisation n'est est pas limitée aux mines de charbon, mais peut être adaptée pour l'extraction d'autres minerais et xx matériaux solides.