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Cette invention concerne des chargeuses extralégères. et transportables destinées à transporter des matériaux, en gros morceaux ou granulés, entre des emplacements situés à des niveaux différents et espacés horizontalement.
'Les chargeuses jusqu'ici connues, destinées à effec- tuer un tel travail, ont été munies de trémies et de râ- cleurs pivotants coopérant, à l'aide desquels les matériaux à charger sont amenés vers la trémie et sur un convoyeur dont le dispositif déchargeur a été démonté pour être rem- placé par des berlines, par des plates-formes, par un autre convoyeur, par une installation de triage, ou par des dis- positifs analogues.
Le désavantage principal de telles char.., geuses était leur grande consommation d'énergie, s'élevant parfois de 40 à 60 CV, motivée d'une part par la résistance des matériaux à charger dans leur mouvement contre la tré-
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mie qui avance, d'autre part par les râcleurs opérant sur les matériaux à charger avec un bras de levier relativement long, alors que simultanément la force motrice doit être appliquée à proximité-du pivot des râcleurs, c'est-à-dire sur un bras de levier de petite longueur.
Un tel principe de fonctionnement oblige à faire avancer la chargeuse dans une direction formant un angle presque droit avec la direc- tion du chargement, c'est-à-dire avec le poids des matériaux à changer, et il nécessite un mécanisme racleur d'une cons- truction assez solide et robuste, pour supporter les grands efforts de torsion et de flexion qui entrent en jeu.
.En outre, la construction solide et robuste de la trémie et du mécanisme râcleur, de même la grande consomma- tion d'énergie de ce dernier, ont exigé des moyens de sup- port d'une construction également solide et robuste, par exemple des autochenilles, ou des châssis analogues. A leur tour de tels châssis exigent - outre une consommation pro- pre d'énergie considérable - beaucoup d'espace, un sol con- venable, et une grande expérience pour leur maniement. Dans le cas d'espaces étroits, par exemple de chantiers et gale- ries de mines, le déplacement ou le transfert de telles chargeuses d'un lieu à un autre nécessite le démontage de la machine, et le transport individuel des pièces détachées; lorsque ce déplacement a lieu sur des terrains peu consis- tante, il provoque l'enfoncement de telles chargeuses.
Pour les chargeuses du type des. convoyeurs à couloir un désavantage ultérieur se présente par le fait que le couloir est constitué de plusieurs éléments, dont les joints sont susceptibles de provoquer des interruptions de service.
A cause de tels joint, la vitesse de transport du convoyeur devait être limitée de 0,8 à 0,9 m/sec; le débit de la char- geuse se trouve limité en conséquence, malgré sa construc- tion robuste.
La présente invention a pour but d'éliminer les
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désavantages précités et elle a pour objet une chargeuse exigeant une puissance très inférieure à celle exigée par les chargeuses jusqu'ici connues.
La présente invention a aussi pour objet la mise au point d'une chargeuse de poids léger et de dimensions res- treintes, facilement transportable, sans que son débit soit diminué relativement à celui des engins connus.
L'invention découle' d'un mode de fonctionnement nou- veau pour de telles chargeuses, fonctionnement éliminant l'emploi de la trémie, donc la direction relative défavora- ble des forces d'action et des forces de réaction, ces deux forces étant ici dans une même direction. En outre le nou- veau mode de fonctionnement rend aussi possible l'utilisa- tion des forces de réaction et'de la force de gravitation pour effectuer le mouvement avant de la chargeuse, respec- tivement pour effectuer l'envoi des matériaux à charger vers le convoyeur; ainsi .il suffit d'un minimum de puissance pour réaliser les opérations de chargement.
La nouvelle chargeu- se conforme à l'invention extra-légère et transportable pour des matériaux.en gros, morceaux ou granulés et du type ayant un convoyeur, des moyens moteurs, et des moyens de support, puis des moyens de déplacement et de. basculement 'du châssis, se compose essentiellement -'conformément aux caractéristiques les plus, importantes de l'invention - d'un axe horizontal situé à l'extrémité d'entrée ou opérante du- dit 'convoyeur, axe maintenu en rotation dans la direction du mouvement avant du convoyeur par lesdits moyens moteurs, et de dents-bêches fixées sur cet axè,
attaquant des por- tions des matériaux en gros morceaux ou granulés'et les fai- sant tomber en arrière sur le convoyeur qui reçoit de ce même fait automatiquement un mouvement avant qui l'engage ainsi dans lesdits matériaux.en gros morceaux ou granulés et provoque le déversement de ces matériaux sur le con- voyeur dont le chargement s'effectue essentiellement par .la force de gravitation.
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Un tel mode de travail signifie que quand les dants- bêches attaquent les portions des matériaux en gros mor- ceaux ou granulés à charger, les forces agissant sur l'axe peuvent être décomposées en deux composantes rectangulaires, l'une verticale agissant contre le poids de la colonne des matériaux situés directement en dessus de la dent-bêche d'attaque, l'autre horizontale dont la force de réaction agit dans la direction avant; ainsi la chargeuse entière est obligée de s'engager de nouveau'et plus avant dans la masse ou dans le tas qu'elle attaque. Quand la dent-bêche remue les matériaux, des portions considérables -de ceux-ci vont tomber sur le convoyeur en arrière de l'axe et sont' entraînées par le convoyeur sans qu'aucun moyen spécial soit nécessaire pour les charger sur celui-ci.
La rotation de cet axe, muni des dents-bêches n'exige donc qu'un couple moteur restreint, puisque son chargement est provoqué seu- lement par une portion relativement faible des matériaux à transporter, et de plus ce chargement relativement faible n'agit que sur les dents-bêches relativement courtes. Ce petit couple est en outre utilisé le plus avantageusement, car les forces de réaction agissent dans la direction pour laquelle le chargement est plus grand, respectivement dans la direction du mouvement avant de la chargeuse, contraire- ment à ce qui a lieu avec les engins connus jusqu'ici, où les matériaux à charger doivent être élevés par la trémie et par les râcleurs, et où la gravitation du matériau à charger ne joue aucun rôle essentiel dans l'opération de chargement.
La présente invention a aussi pour objet une chargeu- se dont la marche est indépendante des irrégularités ou inégalités et même de la nature et de la qualité du sol; ce fait est d'une importance primordiale pour le chargeuses- de mines utilisées dans l'exploitation souterraine ou dans les exploitations à ciel ouvert dont le sol est souvent ir- régulier ou inégal et même limoneux.
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La présente invention a aussi pour objet une char- geuse du type à convoyeur à couloir assurant une meilleure conduite des matériaux à déplacer.
D'autres objets et avantages de l'invention vont ap- paraître comme suite à la description faite ci-après en connexion avec le dessin schématique annexé illustrant des modes de réalisation préférés de l'invention. Sur ce dessin:
La figure 1 est une vue en élévation latérale, mon- trant l'arrangement général d'un mode de réalisation préfé- ré de l'invention.
La figure 2 est la vue en élévation latérale de l'ex- trémité d'entrée, ou de travail, de la chargeuse illustrée par la figure 1.
La figure 3 est une vue en coupe suivant III-III de la figure 2.
La figure 4 est la vue en élévation latérale de l'ex- trémité de chargement de la même chargeuse.
La figure 5 est la vue en coupe suivant V-V de la fi- gure 4.
La figure 6 est la vue en élévation latérale de par-. ties intermédiaires de la chargeuse représentée sur la fig. 1.
Les figures 7 et 8 sont des vues en coupe respective- ment suivant VII-VII et VIII-VIII de la figure 4.
La figure 9 est la vue en élévation latérale d'un au-- tre mode de réalisation préféré de l'invention.
La figure 10 est une vue en plan'du support de l'ap- pareil représenté sur la figure 9.
Les mêmes chiffres de'référence désignent des par- ties de l'engin qui sont les mêmes sur toutes les figures du dessin.
La chargeuse représentée sur les figures 1 à 8 va être décrite en connexion avec les opérations de chargement dans les mines exploitées souterrainement* La chargeuse com- prend un convoyeur à couloir 20 supporté d'une façon per- mettant son déplacement et son basculement par un système
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de suspension ; est muni des moyens moteurs actionnant le convoyeur, dont les détails vont être décrits ci-dessous.
Le convoyeur à couloir 20 possède un axe de front 21, monté de façon amovible sur l'extrémité d'entrée ou de travail du convoyeur à couloir 20 de la façon usuelle, cet axe étant obligé, par un ressort,d'occuper sa position extrême d'une manière bien connue et qu'il ést par suite inutile d'expo- ser ici en détail. Un axe arrière 23 est monté sur l'extré- mité de charge 24 du convoyeur à couloir 20. Sur les deux bouts de l'axe de tête 21 sont montées deux roues 25 et 26 munies des dents-bêches 27 et 28 dépassant l'extrémité 22 d'entrée ou de travail du convoyeur à.couloir 20.
Le couloir de convoyeur 20 comporte une partie ouver- te supérieure 30 ayant une section transversale de forme sensiblement trapézoïdale, et une partie inférieure 31 fer- mée ayant une section transversale de forme sensiblement rectangulaire, dans laquelle se trouve une chaîne racleuse sans fin 32, munie de lames racleuses 33 ayant un mouvement de translation dans la direction marquée par la flèche 34 sur la figure 1. La partie 30 du couloir guide les matériaux en gros morceaux ou granulés durant leur chargement, et la partie 31 du couloir sert de protection à la chaîne racleu- se 32 durant son mouvement de retour à vide. La chaîne re- cleuse 32 avec ses lames 33 peut être d'un type quelconque usuel.
Mais dans le cas représenté les lames 33 sont munies à leur bord supérieur d'un tranchant 35 dépassant la chaîne 32 dans sa direction de mouvement et s'engegant ainsi avec des morceaux des matériaux à transporter sur une longueur restreinte, et empêchant ainsi ces morceaux de tomber en arrière, même dansle cas où le convoyeur à couloir 20 est basculé sous un angle plus grand. Les tranchants analogues peuvent être prévus également sur les bords latéraux des lames gratteuses 33.
Naturellement, si on le désire, une courroie peut tout aussi bien être montée au lieu de la chaîne racleuse,
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et si l'angle de l'inclinaison du convoyeur à couloir 20 dans sa position de fonctionnement a une valeur permettant un pareilarrangement. Pareillement dans certaines circons- tances le couloir 30-31 peut être délaissé et remplacé par une drague-pelle.
En outre les bords supérieurs 36 de la partie supé- rieure ouverte 30 du couloir sont plies l'un vers l'autre et forment ainsi des surfaces stabilisatrices empêchant les morceaux du matériau à charger de rouler en arrière ou de sauter hors de la partie 30 du couloir pendant leur trans- port.
Comme le montrent particulièrement les figures 4,6 et 8, le couloir 30-31 est muni de nervures de renforcement espacées en biais longitudinalement ou disposées transver- salement et fixées sur les parois latérales 38 et 39 en partie obliques du couloir ; ce couloir est muni en outre de poignées 40 supportées par les nervures de renforcement
37 au-dessous du niveau 41 des bords supérieurs 36 du cou- loir. Ainsi .e convoyeur à couloir 20 est apte à être ma- noeuvré sans que les mains de l'opérateur puissent être en- dommagées par contact avec les matériaux transportés.
Un renforcement complémentaire du couloir 30-31 est obtenu par des nervures en forme de coupe 29 soudées sur le couloir.
Les moyens moteurs du convoyeur 20 comprennent un mo- teur électrique 42 fixé au-dessous de la partie. 31 du cou- loir à l'aide d'une paire de poutrelles creuses 43 et d'une paire de bandes de' fixation 44 ajustables, amarrées sur les poutrelles 43. Dans les poutrelles creuses 43 se trouvent insérées des barres 45, dont les bouts dépassent les deux extrémités de ces poutrelles. Une enveloppe de moteur 46 est posée et engagée par coulissement sur les bouts des barres
45, d'une manière telle que par le retrait des barres 45 en dehors des poutrelles 43, l'enveloppe 46 puisse être facile- . ment enlevée et que le moteur électrique 42 devienne facile-
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Dan.3 ce iode de réalisation de l' Inv'.,;Il,.i..J:1., 1,= Í.i01f":tlr électrique 42 est placé à proximité de l'extrémité de .déchar- ge 24 du convoyeur 20 et il est séparé de cette extrémité p une transmission à chaîne ou par une translation à engre- nages ayant un axe intermédiaire 47 entre le moteur élec- trique 42 et le reste du dispositif moteur, et un axe ar- rière 23. La transmission à chaîne ou à engrenages entre l'axe 48 du moteur électrique 42 et l'axe arrière 23 est d'ailleurs d'une construction usuelle et n'exige pas de description détaillée.
Le but principal de cette transmis- sion est de séparer le moteur électrique de l'extrémité de déchargement 24 du convoyeur 20 par une distance appropriée .en évitant ainsi la nécessité d'un dispositif tendeur pour les chaînes 49 et 50 de la transmission à chaînes, ... d'une transmission d'engrenages trop lourde, et sujette à des dé- formations défavorables, De cette manière le moteur électri- que 42 se trouve aussi protégé, contre les dommages éventuels causés par des chocs avec des moyens de transport tels que berlines, plates-formes de camions,et analogues pour le chargement desquels le convoyeur 20 est prévu, son extrémité de déversement étant placée au-dessus de ces moyens de trans- port.
Les moyens moteurs pour actionner leconvoyeur 20 sont composés dans la réalisation de la présente invention représentée : du moteur électrique 42, de son axe 48, de l'axe intermédiaire 47, et de l'axe arrière 23 et des chaînes motrices 49 et 50 servant pour la transmission de la puis- sance motrice entre les axes 48 et 47, entre les axes 47 et 23 et d'autre part de l'axe de tête 21 et de la chaîne 32 établissant une connexion motrice entre l'axe arrière 23 et l'axe avant 21.
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N'importe lequel de ces arbres peut être employé comme un arbre de prise de PUissance. Pour la moùù de réal ¯
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lisation de l'invention ici représenté, l'arbre 48 du mo- teur électrique 42 a été choisi comme prise de puissance.
Dans ce but l'une des extrémités de l'arbre 48 est munie d'un embrayage à crabot 51 auquel se trouve liée une trans- mission flexible. De cette façon plusieurs opérations, comme: la-perforation de trous 'de mine, l'égalisation des contours de l'aire extraite, la taille des assemblages.des charpen- tes en bois et d'autres opérations analogues, peuvent être effectuées simultanément avec le chargement ; ce moyen l'efficacité de la production entière peut être augmentée @ considérablement. Si l'arbre 47 est choisi comme prise de puissance, le nombre de tours/minute peut être choisi de telle façon qu'il soit conforme au nombre de tours/minute exigé par les outils perforateurs utilisés pour la perfora- tion des trous de mine.
Dans ce même mode de réalisation, le convoyeur 20 est supporté d'une façon permettant son déplacement par un système de suspension formé d'une paire de chaînes de sus- pension 52 accrochées à leurs extrémités inférieures à la partie 30 du coulo.ir correspondant au centre de gravité du convoyeur 20 ; extrémités supérieures de ces chaînes 52 sont fixées à un trolley ou berceau mobile 53; un rail de guidage 54 sert à supporter ce trolley ou berceau mobile 53; l'inclinaison de.ce rail est variable grâce à des disposi- tifs de suspension 55 fixés aux deux bouts de ce rail 54, ces dispositifs de suspension servant pour suspendre ce rail 'sur des supports stables, par exemple sur les chapeaux de cadres 56 en bois d'une galerie de mine.
La connexion entre les dispositifs de suspension 55 et le rail 54 est consti-., tuée de préférence de' manière à permettre des inclinaisons différentes du rail 54 ; en résulte que le convoyeur à cou- loir 20 peut occuper n'importe quelle position désirée par- mi un grand nombre de positions possibles. @
Pour mettre en fonctionnement le convoyeur à couloà
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20 suspendu comme il a été décrit, on le fait avancer de façon que son extrémité d'entrée 27 soit en contact avec le contour de l'amas 71 de matériaux à transporter, dans le cas représenté du charbon en gros morceaux amassé devant le front piqué ou havé dans une mine de charbon.
L'extrémité de déchargement 24 du convoyeur à couloir 20 est placée au dessus des autres moyens de transport, comme :berlines, ou convoyeur à courroie, selon les circonstances. Après la mi- se en marche du moteur électrique 42, l'arbre arrière 23 du convoyeur à couloir est entraîné dans un mouvement le rota- tion par la transmission à chaînes ou engrenages 49, 47, 50, et la chaîne 32 est mise en mouvement dans le couloir 30,31 dans un sens contraire, à la marche des aiguilles d'une mon- tre,comme cela est indiqué par la flèche 34. Par suite l'ar- bre avant 21 est aussi mis en rotation dans le même sens, com- me l'indique la flèche 58.
Par suite de la rotation de l'arbre avant 21 dans le sens de la flèche 58,les dents-bêches 27 et 28 des roues 25 et 26 attaquent le tas 41 de charbon de telle manière que les portions de ce tas, se trouvant directement au-dessus des dents-bêches 27 et 28 se mouvant vers le haut, sont éle- vées et puis jetées en arrière sur le convoyeur à couloir
20. Ce mouvement en arrière du charbon engendre une force . de réaction agissant à travers l'arbre 21 sur le con- voyeur à couloir 20 dans la direction avant.
Par suite le convoyeur à couloir 20 se trouve entraîné par les roues den- tées 25 et 26 dans un mouvement en direction avant indiquée par la flèche 59 et ainsi après une certaine durée de temps le convoyeur s'enfonce dans le tas de charbon 71 suivant le sol 60 de la galerie, et provoque ainsi la chute de nouvel- les portions de charbon dans la partie 30 du couloir qui se remplit ainsi des matériaux à évacuer, Ces matériaux sont alors transportés par le convoyeur jusqu'à l'extrémité de déchargement d'où ils sont délivrés à d'autres moyens de transport.
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mation d"énergie du nouvel engin est conoicJ.érab1e,wn rédui- te.
Le mode de réalisation de la présente invention il- lustré par les figures 9 et 10 diffère de la réalisation décrite seulement par le faitque ses moyens de support sont constitués ici par un chariot du type tricycle monté sur roues avec roue pivotante dite roue "castor", la chargeuse étant ainsi particulièrement apte à être usitée pour des opé- rations los plus diverses : chargement dans les exploita- tions minières à ciel ouvart, dans les fabriques, sur quais, ou dans des services de transport analogues.
Le chariot est constitué par un bâti 61 sur roues, une béquille 62 de forme trapézoïdale articulée sur le bâti 61 entre le paire des roues 63, et par des dispositifs d'assemblage complu, ai- res montés sur le bâti 61, sur la béquille 62 et sur la partie 31 du couloir du convoyeur 20, pour assurer une con- nexion amovible entre le convoyeur et les moyens de .'apport.
Les dispositifs d'assemblage complémentaires comportent deux supports ou étriers 64 et 65 qui dépassent, la partie 31 du couloir, à laquelle ces étriers sont soudés. L'étrier 64 'présente un creux 72 servant à recevoir une barre trans- versale de la béquille 62 ;
une paire d'evidements 66 prévus sur la partie inférieure dessupports 65 est destinée à re- cevoir les bouts de la barre transversale 67 fixee sur l'ex- trémité avant, du bâti 61. Naturellement si la béquile 62 est engagée entre le bâti 61 et :Le convoyeur 20, ce dernier
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se trouve dans une position inclinée telle que son extrémité d'entrée est au-dessous du niveau 68 de son extrémité de dé- chargement 24. Au-dessous du point de croisement du bâti 61 et de la barre transversale 67 est disposé l'axe sensible- ment vertical 69 de la roue "castor" 70, afin d'assurer la manoeuvrabilité dans le plan horizontal de la manière usuel- le .
Dans les deux modes de réalisation décrits l'arbre 21 est un arbre essentiellement horizontal situé à l'extrémité d'entrée 22 du convoyeur 20 et cet arbre est entraîné par les moyens moteurs décrits dans un mouvement de rotation de .même sens que le mouvement avant du convoyeur 20, comme l'indiquent les flèches 34 et 58. Les dents-bêches 27 et 28 des roues 25 et 26 forment des organes de creusement fixés sur cet arbre et ces roues sont arrangées de telle façon qu' elles puissent attaquer les portions des matériaux en gros morceaux ou granulés à transporter de la manière dé-crite.
Mais il est aussi possible d'arranger un arbre ou tambour spécial muni d'organes de creusement en avant de l'arbre 21, organes mis en marche par un dispositif moteur quelconque, par exemple par une paire de chaînes. Un tel arrangement possède l'avantage de libérer la chaîne râcleuse 32 et ses râclettes 33 des efforts engendrés par le creusement, mais cet avantage est obtenu par une construction plus compliquée.
Pans les deux cas les roues dentées 25 et 26 peuvent être remplacées par un tambour muni de dents-bêches assumant la fonction des dents-bêches 27 et 28 des roues dentées 25 et 26.
On doit noter que bien que la nouvelle chargeuse soit d'une construction plus délicate et que son couloir possède une section plus petite que les chargeuses classiques, son débit est au moins aussi grand que le leur. Cette circons- stance est assurée par la réalisation du couloir 30,31 sous la forme d'un-corps unique, long de 3 à 3 mètres, ce qui permet à la chaîne râcleuse 32, 33 de fonctionner avec une
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vitesse élevée. C'est-à-dire que si la vitesse de la chaîne râcleuse 32,33 atteint la valeur de 1,2 à 1,3 m/sec* au lieu de la valeur usuelle de 0,8 à 0,9 m/sec., on peut ré- duire la surface de la section de la partie supérieure 30 du couloir d'un tiers de la valeur usuelle.
Le débit d'une tel- le chargeuse peut atteindre la valeur de 60 tonnes/heures, ou même plus, débit qui suffit amplement le plus souvent pour les besoins de chargement dans les cas les plus divers, spécialement dans l'exploitation des mines.
Ce qui est essentiel, c'est que la nouvelle chargeuse conforme à l'invention malgré son débit élevé reste tellement légère qu'un couple d'opérateurs peut la transporter faci- lement ;la puissance qu'elle exige peut être obtenue facile- ment d'un moteur électrique de 3 CV et la largeur de l'espace qui lui est nécessaire n'excède pas pratiquement la largeur du convoyeur-.