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La présente invention a pour objet des dispositifs de commande auto- matique pour machines d'extraction, et concerne plus particulièrement les dispo- sitifs d'asservissement, aux mouvements des cages, de l'équipement électrique de commande, dans le but d'obtenir automatiquement le contrôle des vitesses-4 la montée et à la desoente.
On a déjà réalisé dans ce but des dispositifs dans lesquels le con- trôle des vitesses est asservi aux mouvements des cages par l'intermédiaire d'un mécanisme lié à l'arbre de la machine et comportant deux arbres commandés sélec- tivement l'un ou l'autre, suivant le sens de rotation de la machine, au début de chaque période de ralentissement et d'accélération à réaliser, chacun de ces arbres étant lié à un appareil électrique de commande comportant notamment un rhéostat de contrôle de vitesse et un potentiomètre de régulation.
Les dispositifs de commande qui font l'objet de la présente invention ne comportent, pour les deux sens de rotation de la machine, qu'un seul appareil électrique de commande,.et réalisent l'asservissement pour les étages intermé- diaires dans le cas de machines à étages multiples.
Conformément à l'invention, l'appareil unique de commande des vites- ses est entraîné par un arbre lié à la cage d'un différentiel dont les planétai- res sont liés chacun à l'un des deux arbres à mouvement temporaire.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, l'un des deux ar- bres commandés sélectivement est entraîné, pendant les périodes de ralentissement et d'accélération à réaliser pour les étages intermédiaires, par un mécanisme différentiel qui se substitue à une commande par tocs dudit arbre et dont l'un des planétaires est lié audit arbre, l'autre à l'arbre de la machine, la cage du différentiel étant bloquée, pendant lesdites périodes, par un frein mis en jeu par un sélecteur d'étages.
Dans les dessins annexés on a représenté plus ou moins schématique- ment, et ci-après on a décrit, à titre d'exemple, un mode de réalisation d'un dispositif de commande conforme à l'invention.
Dans le dessin :
La fig. 1 est une vue d'ensemble du dispositif, dans le cas d'une maçhine à deux étages.
La fige 2 montre, à plus grande échelle, un toc d'entraînement de l'un des deux arbres entraînés sélectivement.
Les fig. 3 et 4 sont des vues en bout montrant, dans deux positions de fonctionnement, le dispositif de rappel de l'un des deux arbres entraînés sé- lectivement, en fin de course.
La fig. 5 est une vue d'ensemble analogue à celle de la fig. 1, dans le cas d'une machine à étages multiples.
Dans la fige 1, 1 désigne l'arbre principal de la machine, qui en- traîne, par un couple cônique 2, l'arbre 3 de prise de mouvement de la commande d'asservissement. Sur l'arbre 3 sont montées les commandes des dispositifs in- dicateurs et correcteurs habituels tels que la commande 4 du tachymètre de régu- lation 5, le correcteur de glissement des câbles 6, et l'indicateur de profon- deur 7.
La commande d'asservissement èst entraînée par l'arbre 3 par l'inter- médiaire.d'un pignon conique 8 en prise avec deux pignons coniques 9 et 10 res- pectivement calés sur deux arbres 11 et 12
Sur l'arbre 11 est claveté un pignon droit 13 constamment en prise avec un pignon 14 monté sur la partie filetée 15 d'un axe fixe 16 tandie que sur l'extrémité libre de l'arbre 12 est clavetée une roue hélicoidale 17 en prise avec une vis sans fin 18 tourillonnée dans un support 19 solidaire d'un pignon
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droit 20 monté fou sur l'arbre 12 et constamment en prise avec un pignon 21 mon- té sur la partie filetée 22 de l'axe fixe 16 Un volant non représenté, monté sur l'extrémité de la vis sans fin 18, permet, par une manoeuvre manuelle,
de modifier le calage angulaire entre l'arbre 12 et le pignon 20, afin de compen- ser l'usure des blochets de la poulie d'extraction.
Sur l'axe fixe 16 sont tourillonnés deux arbres creux 23 et 24 res- pectivement munis de bras 25 et 26 sur lesquels sont montées des butées 27 et 28.respectivement.destinées à coopérer avec des tocs 29 et 30 montés sur les pignons droits 14 et 21.
Comme le montre la fig. 2, qui est une vue développée à grande échel- le montrant les déplacements relatifs du toc 29 par exemple par rapport à la bu- tée 27, cette dernière est constituée par un U à branches inégales 27a et 27b.
Lorsque le pignon 14 portant le toc 29 est entrainé dans.le sens qui correspond à son déplacement, sur la partie filetée 15 de l'arbre 16, dans le sens de la flèche F, le toc 29 effectuant un mouvement hélicoïdal, vient à un certain moment rencontrer la branche 27a de la butée 27, et entraîne en rotation l'arbre creux 23, puis s'engage finalement entre les deux branches de la butée.
Lors de la rotation du pignon 14 en sens inverse, le toc 29 entraîne la butée 27 et par conséquent l'arbre creux 23, jusqu'au moment où le toc 29 s'échappe de la branche 27b.
L'organisation est identique en ce qui concerne l'entrainement de l'arbre creux 24 par le toc 30 coopérant avec la butée 28.
Ainsi les deux arbres creux 23 et 24 se trouvent entraînés, pour chaque sens de marche, l'un à la mise en marche de la machine et peut commander un rhéostat de contrôle des vitesses pendant la période d'accélération, tandis que l'autre arbre, qui sera entraîné en fin de cordée, peut commander un rhéostat de contrôle des vitesses pendant la période de ralentissement qui précède le freinage de manoeuvre assuré par les contacts de puits habituels, L'intervalle de temps entre la fin de l'accélération et le début du-ralentissement, et qui correspond à la période de régime de la machine, est donc défini par la longueur des éléments filetés de l'arbre 14 et le pas adopté par chacun d'eux.
L'un des buts de l'invention est d'entraîner, grâce aux rotations intermittentes des deux arbres 23 et 24, un seul appareil électrique de commande, comportant un rhéostat de contrôle de vitesse, un potentiomètre de régulation, et un signal sonore pour la marche à contrôle manuel.
A cet effet, l'arbre creux 23 est solidaire d'un pignon droit 31 qui engrène avec un pignon 32 lui-même solidaire d'un arbre creux 33 monté fou sur un arbre 34. L'arbre creux 24 est solidaire d'un pignon droit 35 qui engrè- ne avec un pignon droit 36 claveté sur l'arbre 34.
Sur l'arbre 34 est claveté le pignon planétaire 37 d'un différentiel dont l'arbre planétaire 38 est solidaire de l'arbre creux 33 tandis que les pignons satellites 39 sont portés par la cage 40 du différentiel, munie d'une denture droite 41 qui engrène avec un pignon 42 claveté sur un arbre 43 de com made de l'appareil électrique 44.
L'arbre creux 33 est d'autre part solidaire d'une came 45, une came identique 46 étant clavetée sur l'arbre 34. Comme le montre la fig. 3 repré- sentant l'une des cames 45 ou 46 vue de face, chaque came comporte un profil cylindrique 47 interrompu par une ouverture 48 dont l'une des extrémités est con- stituée par une rampe 49 destinée à venir en prise avec un galet 50 monté à 1 extrémité d'un levier 51. Ce levier est articulé en son milieu autour d'un axe fixe 52 et est attelé à-son autre extrémité à une tige 53 soumise, dans le sens de l'appui du galet 50 sur la rampe 49, à l'action d'un ressort 54. Une butée 55 solidaire de la came est destinée à coopérer avec une butée fixe 56.
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Le fonctionnement de la commande ainsi réalisée est le suivant.
Supposons que la position des organes représentée à la fig. 1 corres- ponde à la position de la cage à la recette "jour". Le toc 29 est alors en prise avec la butée 27; le galet 50 de la came 45 est appliqué, par le ressort corres- pondant 54, contre la périphérie cylindrique 47 de cette came, tandis que le ga- let 50 de la came 46, en prenant appui sur la rampe 49 de cette oame sous l'ac- tion de son ressort 54, tend à appliquer la butée 55 de cette came sur la butée fixe 56 correspondante (fig. 4)'
A la mise en marche dela machine, le toc 29 entraîne la butée 27 de l'arbre creux 23 dont le mouvement'de rotation est transmis au planétaire 38 du différentiel. Le planétaire 37 solidaire de l'arbre 34 étant empêché de tour- ner par la butée 55 de la came 46 les satellites 39 font tourner la cage 40 du différentiel.
Ce mouvement de rotation est transmis, par les pignons 41 et 42, à l'arbre 43 d'entraînement de l'appareil-électrique 44. Lorsque l'entrainement de l'arbre 43 par le toc 29 prend fin, le galet 50 de la came 45 quitte la péri- phérie de cette came, sous l'action de son ressort 54, et en tombant dans l'ou- verture 48, agit sur la rampe 49 en faisant tourner la came 45 dans le sens de l'appui de sa butée 55 sur la butée fixe correspondante 56. L'appareil électri- que 44 se trouve ainsi entraîné par l'arbre 33, sous l'action du toc 29 d'abord, du galet 50 ensuite, dans la postion de fin d'accélération, et occupe la position de régime jusqu'au moment où le toc 30 rencontre la butée 28 de l'arbre creux 24.
Le planétaire 38 étant alors bloqué par la butée 55 de la came 45, c'est le pla- nétaire 37 qui,/entraîné par l'arbre 34, fàt tourner la cage 40 du différentiel, et par conséquent l'arbre 43, dans le sens inverse, et provoque le ralentisse- ment. Le galet 50 de la came 46 est venu se placer, contre l'action du ressort 54 et sous l'effet de la rampe 49, sur la périphérie de cette came qui a parti- cipé au mouvement de rotation de l'arbre 34. Au moment opportun, le freinage de manoeuvre est assuré par le contacteur de puits habituel non représenté.
Au démarrage de la cordée suivante, pour laquelle l'arbre 3 de la machine tourne en sens inverse, les mouvements précités se produisent également en sens inverse, et c'est le toc 30 qui commande la rotation de la cage 40 du différentiel, et par conséquent de l'arbre 43, dans le sens de l'accélération, tandis que le toc 29 commandera par la suite le début du ralentissement.
Le dispositif de commande qui vient d'être décrit s'applique à une machine d'extraction pour l'exploitation d'un seul étage.
La variante de réalisation représentée à la fig. 5 se rapporte à un dispositif de commande ne comportant, pour les mouvements de montée et de descen- te, qu'un seul appareil électrique, mais permettant en plus une exploitation à étages multiples. ;
Comme le montre la fig. 5, l'arbre 12 est solidaire d'un pignon pla- nétaire 57 d'un différentiel dont l'autre pignon planétaire ¯58 est solidaire d' un arbre creux 59 muni d'une denture 60 avec laquelle engrène un pignon 61 lui- même en prise avec un pignon 62 solidaire de l'arbre creux 24 et sur lequel est fixée la butée 28. Les satellites 63'du différentiel sont supportés par la ca- ge du différentiel 64 qui constitue la poulie d'un frein électromagnétique 65 commandé de préférence par le sélecteur d'étages (non représenté).
Lorsque la machine tourne dans le sens de la descente de la cage, la cage 64 du différentiel tourne librement puisque l'arbre 34 est bloqué par la butée 55 de la came 46. Au moment où le sélecteur d'étage provoque le bloca- ge du frein électromagnétique 65 et par conséquent le blocage de la cage 64 du différentiel, l'arbre creux 59 est entraîné, par le pignon planétaire 58, en se contraire de celui de l'arbre 12, ce qui a pour effet d'entraîner, par l'inter- médiaire du pignon 61, l'arbre creux 24 qui, en tournant dans le même sens que le pignon 21 portant le toc 30, commande la rotation de l'arbre 34 dans le sens du ralentissement.
Au démarrage de la machine en sens contraire, l'arbre 34 est
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entraîné dans le sens de l'accéléra-tien jusqu'au moment où, le sélecteur d'éta- ge ayant cessé d'agir, le frein électromagnétique libère la cage 64 du différen- tiel.
Ainsi,- le différentiel monté sur l'arbre 12 se substitué, pour les étages intermédiaires, au toc 30 et à la butée 28, ces deux organes intervenant, comme précédemment décrit, aux recettes extrêmes.
Il y a lieu de noter que les ralentissements à l'approche des recet- tes extrêmes étant obtenus par les' tocs 29 et 30, indépendamment du sélecteur d'étage et du différentiel monté sur l'arbre 12, on réalise le maximum de sécu- rité.
Bien entendu, le dispositif de commande qui vient d'être décrit pour- rait être modifié dans ses détails,-ou complété par tout organe accessoire utile, sans que pour cela on sorte du cadre de l'invention.
C'est ainsi que les rotations de l'arbre 43 peuvent être utilisées pour commander, par l'intermédiaire d'un couple conique 65, l'indicateur d'appro- che des recettes 66. D'autre part, les pignons 32 et 36, ou tous organes soli- daires en rotation de ces pignons, peuvent comporter les butées de commande des évite-molettes habituels, non représentés.
REVENDICATIONS.
1. Dispositif de commande automatique pour machines d'extraction, dans lequel le contrôle des vitesses est asservi aux mouvements des cages par l'intermédiaire d'un mécanisme qui est lié à l'arbre de la machine et qui com- porte deux arbres commandés sélectivement l'un après l'autre de manière à contrô- ler successivement une période d'accélération et une période de ralentissement, caractérisé par le fait que les deux arbres entrainés sélectivement sont liés chacun à l'un des planétaires d'un différentiel dont la cage est liée à l'arbre d'entrainement d'un appareil unique de contrôle des vitesses.