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L'invention est relative aux appareils de manutention à moteur pneumatique destinés à fonctionner dans des chantiersoù l'on dispose d'une source d'air comprimé, l'expression "appareil de manutention" étant prise ici dans un sens très large et englobant tous les appareils(treuils, palans, mouflages, appareils de levage, etc..) destinés à déplacer des charges; et elle concerne plus particulièrement, parce que c'est dans leur cas que son application semble devoir présenter le plus d'intérêt, mais non exclusivement, parmi ces appareils, ceux pour chantiers de mines et, notamment, les treuils destinés à hisser des charges dans les galeries inclinées (dresaants) abou- tissant à un front de taille dans une houillère.
Elle a pour but, surtout, de rendre tels, les susdits appareils, qu'ils répondent mieux que jusqu'à ce jour aux diversdesidrate de la prati- que.
Elle consiste, principalement -- et en même temps qu'à faire compor- ter aux appareils du genre en question au moins un moteur à air comprimé dont l'arbre de sortie est relié à l'organe à entraîner par l'intermédiaire d'un dispositif d'accouplement pouvant être rendu inopérantt-, à faire contrô- ler le susdit dispositif d'accouplement par un servo-moteur à air comprimé branché sur le circuit d'alimentation du moteur et associé à un système de distribution agencé de façon telle que le susdit moteur soit alimenté seule- ment lorsque le servo-moteur à obligé le dispositif d'accouplement à occuper sa position active.
Elle consiste, mise à part cette disposition principale, en cer- taines autres dispositionsoqui s'utilisent de préférence en même temps et dont il sera plus explicitement parlé ci-après.
Elle vise plus particulièrement un certain mode d'application (ce- lui pour lequel on l'applique aux treuils à moteur pneumatique pour chan- tiers de mine), ainsi que certains modes de réalisation, des susdites dis- positions ;et elle vise plus particulièrement encore, et ce à titre de pro- duits industriels nouveaux, les appareils du genre en question comportant application de ces mêmes dispositions, les éléments spéciaux propres à leur établissement, ainsi que les ensembles ou installations équipés de semblables appareils.
Et elle pourra, de toute façon, être bien comprise à l'aide du com- plément de description qui suit, ainsi que des dessins ci-annexés, lesquels complément et dessins sont, bien entendu, donnés surtout à titre d'indica- tion.
La fig. 1,de ces dessins, est un schéma représentant le circuit de contrôle pneumatique d'un treuil.entraîné par un moteur à air comprimé, le susdit circuit étant établi conformément à l'invention et représenté sur cette figure dans sa position de repos.
Les fig. 2 et 3 représentent, dans les mêmes conditions, le circuit en question respectivement dans une phase intermédiaire de la manoeuvre de mise en route du moteur et une fois ledit moteur mis en route.
Les fige 4 à 6 représentent, dans les mêmes conditions respective- ment que les fig. 1 à 3, une variante du susdit circuit de contrôle pneumati- que, cette variante comportant un dispositif de commande à distance.
La fig. 7 enfin, est une coupe axiale d'un treuil à moteur pneuma- tique équipé d'un circuit de contrôle établi conformément à l'invention,
Selon l'invention et plus spécialement selon celui de ses modes d'application, ainsi que selon ceux des modes de réalisation de ses diverses parties, auxquels il semble qu'il y ait lieu d'accorder la préférence, se proposant, par exemple, d'établir un treuil à commande pneumatique destiné à
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être utilisé dans une exploitation minière, le susdit treuil devant pouvoir être commandé à distance, on s'y prend comme suit ou de façon analogue.
On fait comporter à cet appareil un tambour 1 accouplé à un moteur pneumatique 2 (par exemple du type à rotor de répulsion engrenant avec un rotor moteur) par 1 ' intermédiaire d'un dispositif d'accouplement pouvant être rendu inopérant en vue de débrayer le tambour 1 d'avec le moteur 2.
Il convient, à ce sujet,de noter que l'on connaît de nombreux dispositifs d'accouplement susceptibles d'être rendus actifs (embrayage) en immobilisant un de leurs éléments tournants, la libération dudit élément tournant rendant au contraire le dispositif d'accouplement inopérant (débra- yage). C'est le cas, notamment, des dispositifs d'accouplement démultiplica- teurs à train épicycloïdal
On reviendra d'ailleurs plus loin sur cette question du dispositif d'accouplement du tambour 1 et du moteur 2, dispositif que l'on a schémati- sé sur la fig.
1, pour l'exposé de la disposition principale de l'invention, par un système de crabotage dont les deux éléments 3a et 3b assurent l'em- brayage du tambour 1 sur le moteur 2 lorsqu'ils sonten prise, le susdit tambour étant débrayé lorsque les éléments 3a et 3b du sytème de crabotage sont écartés l'un de l'autre (position représentée fige l).
Cela étant, et conformément à la disposition principale de l'inven- tion, on fait contrôler le dispositif d'accouplement 3a, 3b par un servo- moteur à air comprimé 4 branché sur le circuit d'alimentation 5 du moteur 2 et associé à un système de distribution agencé de façon telle que le susdit moteur soit alimenté seulement lorsque le servo-moteur 4 a obligé le disposi- tif d'accouplement 3a 3b à occuper sa position active.
De cette façon, on est assuré que le moteur 2 ne pourra être en- traîné qu'une fois réalisé l'accouplement entre ledit moteur et le treuil 1.
Bien que l'on puisse encore, compte tenu de ce qui vient d'être dit, s'y prendre de multiples manières pour constituer le servo-moteur 4 et le système de distribution associé à ce servo-moteur, il semble plus particu- lièrement avantageux d'avoir recours, à cet effet, au mode de réalisation qu'illustre schématiquement la fig. 1 et selon lequel on procède comme suit
On prévoit,pour contrôler le conduit d'alimentation 5 du moteur, un distributeur de commande agencé dé façon à permettre de brancher le susdit conduit d'alimentation, 5. soit sur une canalisation d'arrivée d'air 6, soit sur un passage d'échappement 7.
On supposera tout d'abord, pour faciliter l'exposé de l'invention,, que ce distributeur de commande est constitué par un simple robinet à trois voies 8 monté en série sur la susdite canalisation d'arrivée d'air 6.
On dispose alors, sur le conduit d'alimentation 5, entre le moteur 2 et le distributeur 8, un obturateur à tiroir 9 dont l'élément mobile est sollicité par un ressort 10 vers une position pour laquelle il obture le conduit 5, le susdit élément mobile pouvant être délacé jusqu'à venir occu- per une position d'ouverture, par un piston 11 se déplaçant dans le corps 9a de l'obturateur et pouvant être exposé à l'action d'une pression motrice par alimentation en air comprimé grâce à un conduit 12 débouchant dans le fond du susdit corps, du côté du piston 11.
On constitue alors le servo-moteur 4 par un ensemble cylindre-pis- ton dont le pistion 13 est attelé à l'élément mobile 3a du dispositif d'ac- couplement par une bielle 14, le susdit piston 13 étant susceptible de se déplacer, contre l'action d'un ressort 15, dans le sens correspondant à l'ac- couplement der, éléments 3a et 3b, lorsque le cylindre du servo-moteur 4 est alimenté en air comprimé par un conduit 16 branché sur le conduit d'alimen- tation du moteur pneumatique 2, entre l'obturateur 9 et le robinet à trois
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voies-.8.
Etl'on réalise l'asservissement souhaité entre le servo-moteur 4 et l'obturateur 9 en branchant le conduit de commande 12 du susdit obturateur sur la chambre de volume variable du servo-moteur 4, le débouché du susdit conduit 12 dans la susdite chambre étant situé à un niveau tel qu'il soit dé- couvert par le piston 13 lorsque ce dernier arrive au voisinage de son point mort bas, c'est-à-dire une fois le dispositif--d'accouplement 3a, 3b rendu actif.
Le fonctionnement d'un tel système de contrôle pneumatique est alors le suivant au repos, le robinet à trois voies 8 est fermé, l'obturateur 9 également et la chambre de travail du servo-moteur 4 communique, par le con- duit 16, avec l'orifice d'échappement 7, les divers éléments de l'appareil occupant les positions montrées fige 1 et, en particulier, les éléments3a et 3b du dispositif d'accouplement étant écartés l'un de l'autre ;pour lan- cer le moteur 2, on ouvre le robinet 8, ce qui a tout d'abord pour effet d'a- limenter en air comprimé la chambre de travail du servomoteur 4 et de dépla- cer le piston 13 dans le sens correspondant à l'accouplement des éléments
3a et 3b (embrayage), les positions des divers éléments mobiles, à ce stade de l'opération de lancement, étant représentées sur la fig 2 ;
c'est seule- ment lorsque le piston 13 arrive au voisinage de son point mort bas, c'est-à- dire une fois l'embrayage du treuil 1 et du moteur 2 réalisé, que le débou- ché du conduit 12 dans la chambre de travail du servo-moteur 4 se trouve dé- masqué.ce qui permet à l'air comprimé de refouler le piston 11 et l'obturateur
9 contre l'action du ressort 10, le sudit obturateur 9 venant ainsi occuper sa position d'ouverture pour laquelle il permet à l'air comprimé d'atteindre le moteur 2 et d'assurer l'entraînement en rotation dudit moteur (positions des divers éléments mobiles représentés fige 3);
pour arrêter le moteur 2, on ramène le robinet à trois voies dans la position illustrée fige 1' ce qui a pour effet de mettre la chambre de travail du servo-moteur en comunication avec l'orifice d'échappement 7, par l'intermédiaire du conduit 16, les divers éléments venant alors à nouveau occuper les positions représentées sur la fig. 1 (treuil 1 débrayé).
On voit qu'un tel.système de contrôle permet de télécommander le treuil 1 et il présente l'avantage d'assurer automatiquement le débrayage du treuil lorsque le moteur 2 cesse d'être alimenté, ce qui permet au susdit treuil de:revenir légèrement en arrière sous l'effet de la tension du câble, une telle possibilité étant d'un grand intérêt pour les manoeuvres dites "par coups de fouet" pour lesquelles on procède par une série d'efforts de traction discontinus destinés à ébranler l'objet auquel est attelé le câble de traction du treuil (par:¯exemple un étançon que l'on se propose d'abattre).
On a supposé, pour le mode de réalisation particulièrement si,mple précédent, pour faciliter l'exposé de la "disposition principale de l'inven- tion, que le système de contrôle pneumatique du moteur 2 et du dispositifs d'accouplement 3a, 3b était commandé par un distributeur 8 disposé sur la cana- lisation d'arrivée d'air 6.
On a également supposé que le servo-moteur 4 assumant la commande du susdit dispositif d'accouplement provoquait l'embrayage lorsqu'il était mis souspression, son système de rappel 15 étant destiné à assurer le débrayage.
On va examiner maintenant, en se référant aux fig. 4 à 6, un deu- xième mode de réalisation plus perfectionné du susdit système de contrôle pneumatique, ce mode de réalisation comportant application de certaines dis- positions complémentaires de l'invention et notamment ;
d'une disposition suivant laquelle on prévoit, pour la commande du servo-moteur 4 du dispositif d'accouplement 3a, 3b et pour celle de l'ob-
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turateur à tiroir 9 servant.au contrôle de l'alimentation du moteur 2, un distributeur à fuites 100 branché en dérivation sur la canalisation d'ali- mentation 6, ce qui permet de situer le susdit distributeur à distance de la susdite canalisation et de le déplacer suivant les besoins, les divers conduits aboutissant audit distributeur devant alors être prévus souples, et d'une disposition suivant laquelle on agence leservo-moteur 4 du dispositif d'accouplement 3a, 3b de telle façon que sa mise en pression assure le débrayage, l'embrayage étant provoqué par le système de rappel de l'équipage mobile du susdit servo-moteur.
Conformément à ce deuxième mode de réalisation, on dispose encore, sur le conduit 5 servant a l'alimentation du moteur 2, un obturateur à tiroir 9 établi comme dans le cas précédent ; on agence leservo-moteur 4 de façon que la mise en pression de sa chambre de travail 101 provoquele débrayage, , l'embrayage étant assuré par le système derappel 15a de l'équipage mobile 15 du susdit servo-moteur lorsque la susdite chambre de travail 101 est mise en communication avec l'atmosphère ;
on agence le distributeur à fuites de façon que son équipage mobile (constitué par exemple par un tiroir 102 dont les déplacements sont contrô- lés par un organe de commande 103) puisse obturer, suivant la position qu'il occupe, l'une ou l'autre de deux fuites, 104a - 104b d'une part et 105a - 105b d'autre part, branchées respectivement sur la chambre de travail 101 du servo-moteur 4 (par un conduit 106) et sur la chambre de travail 107 de l'obturateur à tiroir 9 (par un conduit 108), le susdit équipage mobile étant de préférence agencé de façon à pouvoir occuper une position intermédiaire pour laquelle les deux fuites sont démasquées ;
on réunit les conduits 106 et 108, respectivement par deux con- duits 109 et 110, à la canalisation d'arrivée d'air sous pression 6;; et, de préférence, on constitue le dispositif de mise à l'atmos- phère du moteur 2 par un conduit dérivé 111 reliant le conduit 5 d'alimen- tation du susdit moteur à une fuite 112a - 112b prévue dans le corps 9a de l'obturateur 9 en un emplacement tel que ladite fuite soit dépasquée lorsque l'obturateur est fermé (cas de la fig, 4) et qu'elle soit masquée lorsque le susdit obturateur est ouvert (cas de la fig.6).
Le fonctionnement d'un tel système de contrôle pneumatique est alors le suivant : au repos, les divers éléments mobiles du système occupent les positions montrées fig. 4 ; le tiroir 102 du distributeur 100, en posi- tion extrême gauche, obture la fuite 104 à 104b et la chambre de travail 101 du servo-moteur 4 se trouve de ce fait mise sous pression par les conduits 109 et 106, ce qui a pour effet de maintenir en position débrayée l'élément mobile 3a du dispositif d'accouplement ; la fuite 105a - 105b étant démas- quée, la chambre de travail 107 de l'Obturateur 9 est hors pression et le système de rappel 10 du susdit obturateur maintient ce dernier en position de fermeture ;
le moteur 2 est alors débrayé' et arrêté ;lorsque le tiroir 102 du distributeur de commande 100 est amené dans sa position intermédiai- re illustrée fig. 5, la fuite 104a # 104 b est démasquée, la chambre de tra- vail 101 du servo-moteur 4 est mise en communication avec l'atmosphère par le conduit 106 et lesystème de rappel 15a du susdit servo-moteur amène l'élé- ment 3a du dispositif d'accouplement en position d'embrayage, l'obturateur 9 demeurant toujours fermé du fait que la fuite 105a - 105b est encore dé- masquée le moteur 2 est alors embrayé mais arrêté ;enfin, lorsque le tiroir 102 est amené dans la position extrême droite montrée fig. 6, la fuite 104a - 104b demeure démasquée, l'élément 3a du dispositif d'accouplement restant de ce fait en position embrayée ;
par contre, la fuite 105a - 105b est main- tenant masquée et la chambre de travail 107 de l'obturateur à tiroir 9 est
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mise en pression, ce qui a pour effet d'amener ledit tiroir en position d'ou- verture contre l'action de son système de rappel 10, la fuite 112a - 112b du moteur 2 étant alors obturée par le piston 11 du susdit tiroir ;le susdit moteur 2, qui est toujours embrayé, se met alors en marche ; l'arrêt du mo- teur, par un déplacement en sens inverse du tiroir 102, s'opère suivant un processus inverse.
Il résulte de ce fonctionnement que, en aucun cas le moteur 2 ne peut être lancé avant d'avoir été embrayé par contre, 'il peut être arrêté sans débrayage en amenant le tiroir 102 du distributeur de commande dans sa position intermédiaire.
On va indiquer pour terminer, à titre d'exemple, un mode de réali- sation plus particulièrement avantageux d'un dispositif démultiplicateur dé- brayable pouvant être adopté pour l'accouplement du treuil 1 et du moteur pneumatique 2.
Suivant ce mode de réalisation, qu'illustre la fig. 7, on prévoit, sur l'arbre de sortie du moteur pneumatique 2, un pi- gnon 17 engrenant avec une couronne dentée 18, sur l'arbre de laquelle est calé un deuxième pignon 19 entraînant, par l'intermédiaire d'un train de pignons 20, 21, un pignon 22 calé à une extrémité d'un arbre 23 sur lequel est monté tourillonnant, avec interposition de roulements 24, le treuil 1 . à entraîner, on cale, à l'autre extrémité de l'arbre 23, le pignon central 25 d'un train épicycloïdal dont les pignons satellites 26 sont portés par un plateau 3b constituant l'un des éléments du dispositif d'accouplement dont il a été question précédemment, les susdits satellites roulant sur une cou- ronne 27 solidaire en rotation du treuil 1, et l'on vient loger, dans le carter de l'appareil,
les divers élé- ments du système de contrôle pneumatique dudit appareil, notamment le servo- moteur 4 et l'obturateur 9. 9a, l'élément 3a du dispositif d'accouplement étant constitué par un plateau à crabots ; coulissant mais fixe angulaire- ment, le susdit plateau à crabots 3a assurant, lorsqu'il est en prise avec le plateau porte-satellites 3b, l'immobilisation dudit porte-satellites, permettant ainsi'au pignon central 25 d'entraîner la couronne 27 par l'inter- médiaire des satellites 26.
Ensuite de quoi et quel que soit le mode de réalisation adopté, on dispose finalement d'un treuil télécommandé à moteur pneumatique dont le fonctionnement et les avantages résultent suffisamment clairement de la des- cription qui vient d'en être faite pour qu'il soit inutile d'entrer, à ce sujet, dans aucune explication complémentaire.
Comme il va de soi et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à celui de ses modes dapplica- tion, non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ses diverses parties, ayant été plus spécialement envisagés selle en embrasse, au contraire, tou- tes les variantes, notamment celles où tout ou partie des dispositions expli- citées précédemment serait' appliqué à des appareils de manutention à moteur pneumatique autres que des treuils, par exemple à des moufles ou palans.
REVENDICATIONS.
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