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Machine d'abattage.
La présente invention concerne des dispositifs du type dans lequel un marteau est contraint à appliquer un choc à un couteau d'une machine d'abattage lorsque le couteau ren- contre une résistance supérieure à une limite préalablement dé- terminée et les machines d'abattage présentant de tels disposi- tifs.
La présente invention se propose de fournir un dispo- sitif perfectionné du type mentionné convenant en particulier, mais non exclusivement, pour appliquer des forces de choc à la laite d'un soc d'abattage de la houille, et un soc perfectionné compor- tant un tel dispositif.
Dans les dispositifs du type mentionné, les marteaux appliquent des coups relativenent faibles à une vitesse relative-
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@ ment rapide qui peut être appelée percussion.Les dispositifs sui- vant la présente invention sont destinés toutefois à être construits de façon que les marteaux appliquent des coups relativement forts à une vitesse relativement lente qui peut être appelée "impaction"; par exemple, cornue dans la machine décrite, un tel dispositif peut engendrer des chocs jusqu'à 180 par minute avec une énergie de 1,6-tonne-centimètre. De cette façon, il est possible de par- venir à un rendement accru en fonctionnement.
La présente invention fournit un dispositif du type dans lequel un marteau est aené à appliquer un choc à un cou- teau d'une machine d'abattage lorsque le couteau rencontre une résistance supérieure à une limite préalablement déterminée, dans lequel l'agencement est tel que lorsque le couteau rencon- tre une telle résistance, un choc d'une énergie supérieure à 0,8 tonne-centimètre est appliqué au couteau. L'agencement peut être tel que la fréquence de l'application du'choc est inférieure à 180 par minute et que le rapport de la masse du marteau au cou- teau est supérieur à 2:1.
Suivant une forme de réalisation de l'invention,le dis- positif est muni d'un piston principal qui est déplacé hydrau- liqueent pour comprimer un ressort par lequel le marteau est chargé. Dans une construction'avantageuse, le marteau est empê- ché de se déplacer pendant la compression du ou des ressorts au :aoyen d'une liaison mécanique comprenant une manivelle qui vient au repos dans une position rapprochée de son point mort haut et on prévoit des moyens pour solliciter la manivelle au delà de son point mort haut lorsque le marteau doit être déclenché.
Commodément, le mouvement de la lame par rapport au reste du dis- positif lorsqu'on rencontre une résistance supérieure à une li- mite préalablement déterminée est utilisé pour déplacer un pis- ton détecteur situé dans un cylindre détecteur alimenté constam- ..lent en fluide sous pression et présentant une surface de sec- tion droite supérieure à la surface du piston principal qui est également soumise à la pression du fluide à la pression d'ali-
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Le mouvement du piston principal peut être utilisé s1 pour contraindre le fonctionnement d'un système de leviers à actionner une soupape de vérin de libération pour admettre le fluide à haute pression dans le vérin de libération.Toute énergie en excès restant après l'application du choc est absorbée de préférence en partie par le ressort et en partie par le circuit hydraulique. Le ressort peut être mécanique ou pneumatique.
On va décrire maintenant l'invention à titre d'exemple en se référant aux dessins annexés dans lesquels :
La Fig.l est une coupe partiellement schématique d'un dispositif suivant l'invention dans la position précédant Inné- diatement la libération du -marteau
La Fig. 2 est une élévation latérale, en partie en cou- pe, d'une partie du mécanisme du dispositif de la Fig. 1 ;
Les Figs. 3 et 4 sont des élévations,en partie en coupe suivant les lignes III-III et IV-IV de la Fig.2. ;
La Fig. 5 est une élévation partiellement en coupe correspondant à la Fig.2 mais du côté oppo.sé;
La Fig. 6 est une coupe partielle correspondant à la Fig.2 ;
La Fig.7 est une vue en plan d'une machine d'abattage de la houille suivant l'invention ; et
La Fig. 8 est une élévation latérale de la machine.
Le dispositif représenté comprend une lame 25 agencée de façon mobile dans une pièce coulée 39 formant bec qui est boulonnée à une extrémité d'une pièce coulée centrale 40,ces deux pièces coulées 39 et 40 portant entre elles un ensemble de mar- teau et piston. Un ensemble de libération ou de déclenchement est fixé à l'autre extrémité de la pièce coulée centrale et est protégé par un couvercle en acier soudé 41.
Dans l'ensemble de libération, une manivelle 1 qui pivote autour d'un axe 2 est empêchée de tourner de plus de 2,5 dans le sens sinistrorsum au delà du point sort haut par
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Un piston principal 6 est déplacé suivant un mouvement de va-et-vient par un fluide sous pression contenu dans des chambres 42 et 43 en agissant sur ses deux espaces annulaires 7 et 8. Le plus petit espace annulaire 7 est soumis toujours à un fluide -1 haute pression tandis que le plus grand espace annulaire 8 est soumis à la pression du fluide contenu dans la chambre 43 qui est reliée à la pression ou à l'échappement par une soupape de commande principale 9 (Figs. 3 et 4).
Lorsque la manivelle 1 est bloquée par le vérin 3, le fluide à haute pression est admis dans la chambre 43 pour agir sur le grand espace annulaire 8 et le piston 6 se déplace vers la droite, de sorte qu'un ressort principal 10 est comprimé ' entre le piston 6 et un marteau 11. Ce dernier étant empêché de se déplacer du fait que son tube de prolongement 12 vient en prise avec un écrou 13 à 1'extrémité d'un tirant de liaison 14 qui est fixé à la traverse 4.
Un galet 15 porté par un levier 18 et appuyant sur l'extrémité de gauche du piston principal 6 détecte le mouvement du piston principal 6 et par suite la compression du ressort,et lorsque cette compression atteint une valeur préalablement déter- minée, par exemple 43,75 mm, le mouvement du levier 18, en agissant par l'intermédiaire d'un autre levier 81, contraint une soupape 16 du vérin de libération (Fig. 3) à s'ouvrir et à adettre de l'huile à haute pression dans le vérin de libéra- tion 3 de façon qu'il s'étende et pousse la manivelle 1 au de- là du point mort haut, en débloquant ainsi la liaison mécanique et en laissant la traversa 4 se déplacer librement vers la droite.
Le marteau 11 est maintenant accéléré par le ressort @
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principal 10 et après s'être déplacé sur une distanxzc: )r(;;..lable- fient déterminée, par exemple 37,5 mm, vers la droite,il heurte l'extrémité de l'arbre de queue de la lame en 17. La manivelle
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1 tourne dans l e sèns...dextrorstzm- é'ttmé'' é xf3' d.e e sàtipp i .¯ est solidaire de la manivelle 1 déplace un galet de came 21 qui, en agissant par l'intermédiaire d'un système de liaison mécanique, renverse le réglage d'une soupape auxiliaire 22 (Fig.3) en contraignant la soupape de réglage principale 9 à relier le grand espace annulaire 8 à l'échappement.
Un disposi- tif "décentré approprié 23 et un dispositif amortisseur 24 sont incorporés dans la liaison mécanique actionnant la soupape (Figs. 2 et 4).
La traverse 4, le tirant de liaison 14 et l'écrou 13 continuent à se déplacer vers la droite (en observant la figure 1) en entraînant la bielle 5 et la manivelle 1 jusqu'à ce que l'épaulement de la traverse 4 vienne en contact avec une plaque 30 du ressort secondaire à l'intérieur du piston principal 6.
Ces pièces mobiles somt alors amenées au repos, leur énergie étant en partie e:nnagasinée par la flexion du ressort principal 10 et d'un ressort secondaire 19 et absorbée en partie en tant que travail exécuté à l'encontre des forces hydrauliques exer- cées sur le petit espace annulaire 7 lorsque le piston princi- pal 6 est déplacé davantage en direction de la droite par la réaction du ressort secondaire 19. L'extrémité de droite du ressort principal 10 est retenue entre temps soit par la houille, par l'intermédiaire de la lame 25 et du marteau Il, soit par une plaque 26 du ressort principal venant buter contre une butée fixe 27.
Le tirant 14 de la liaison mécanique et le tube de prolongement 12 du marteau sont proportionnés de façon à four- nir une élasticité adéquate pour protéger les portées de la bielle 5 et de la 'Manivelle 1 à rencontre d'une surcharge lorsque le système de liaison rebondit à l'écart du ressort se- condaire 19 après un choc et que l'écrou 13 revient en prise avec le tube de prolongement 12 du marteau.
Au cas où la houille n'absorbe qu'une partie de l'éner- gie du coup, lemouvement de la la.-.le 25 vers la droite est empê- che par un collier 28 situé sur ?'écrou 13 venant en prise avec
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la lame 25, le même écrou 13 appliquant @une@,','retenue analogue, .au
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¯. - ¯.. . , :. ' - .., P..:: marteau 11 par l'intermédiaire du tube de prolongement 12.
L'inertie des masses mobiles contraint la traverse 4 à se déplacer vers la droite, ce qui comprime à son tour le res- sort secondaire 19 et déplace finalement le piston principal 6 dans le même sens, en provoquant la compression du ressort principal 10 entre le piston 6 et la plaque 26 du ressort prin- cipal qui vient en prise avec ses butées.27. Le ressort secon- daire 19 est protégé à l'encontre d'une surcharge par un épaule- ment 29 de la traverse 4 qui limite la compression du ressort secondaire 19 à une valeur appropriée, par exemple 6,25 mm.
Pendant ce mouvement du piston principal 6, le fluide est éva-. cué de la conduite d'évacuation dans la chambre 43 délimitée en partie par le grand espace annulaire 8 et cet écoulement d'ad- mission et l'écoulement d'évacuation ultérieur par l'intermé- diaire de la soupape* de commande principale 9 et des orifices de communication dissipent l'énergie emmagasinée dans le ressort principal 10 et le ressort secondaire 19.
Après le choc et toute course exagérée ultérieure due à la rupture prématurée de la houille, le piston 6 est déplacé vers la gauche par le. fluide à haute pression qui agit sur le petit espace annulaire 7 et lorsque la plaque 30 du ressort se- condaire vient en prise avec la traverse 4, toute la liaison mécanique de déclenchement se déplace vers la gauche (Fig.l) en entraînant la lame 25 et le marteau 11 ainsi que le ressort principal 10.
Ce mouvement se poursuit jusqu'à ce que la lame 25 vienne en prise avec une tige 35 du piston détecteur d'un cy- lindre 36 de détection (Fig.l). Le fluide à haute pression est toujours admis dans ce cylindre 36, dont la surface de section transversale est supérieure à la surface du petit espace annu- laire 7 et le cycle de choc s'arrête jusqu'à ce que la charge de la houille sur la lame 25 exerce une poussée axiale suffisante pour surmonter la force nette ainsi obtenue agissant sur la la e
25 en direction de la droite-
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Le mouvement du piston'principal¯6, vers, la: détecté par le levier 18 qui provoque le renversement du réglage de la soupape 16 du vérin de libération et par suite la ferme- ture du vérin de libération 3. En même temps, un galet 32 porté par un levier 31 est amené à s'appuyer sur une seconde came 33 solidaire de la manivelle 1 par un dispositif hydraulique 34 (Fig.5). A mesure que la manivelle 1 s'approche du point ¯sort haut, le mouvement de rotation exercé sur elle par la bielle 5 diminue, mais la forme de la came 33 est telle que le galet 32 exerce un moment accru qui entraîne la manivelle 1 au délà du point mort haut et en contact avec le vérin de libération 3.
Lorsque la manivelle 1 se déplace dans le sens sinistror- sum, un téton 38 vient en prise avec un levier 37 qui actionne la soupape auxiliaire 22, le réglage étant tel que la soupape auxiliaire 22, déplace la soupape de commande principale 9, de façon à admettre le fluide à haute pression dans le grand espa- ce annulaire 8 lorsque la manivelle 1 atteint le point sort haut.
Le cycle se poursuit maintenant à partir du point où le piston principal 6 se déplace vers la droite.Lorsque le res- sort principal 10 a'été comprise à une valeur préalablement déter- minée, le dispositif hydraulique 34 soulève alors le galet 32 à l'écart de la came 33.
Une particularité essentielle de l'appareil suivant l'invention est que l'énergie est emmagasinée et relâchée sans perte et l'énergie en. excès non utilisée est absorbée et dissi- pée, le mécanisme de libération proprement dit étant isole et protégé à l'encontre d'une charge-de choc.
La machine représentée sur les Figs. 7 et 8 est desti- née à abattre la houille à partir du front de taille dans les deux sens de déplacement le long du front et présente un ensemble de soc principal qui fonctionne lorsque la machine est halée ou traînée par le câble de traînage H dans le sens indiqué par la flèche A, et un ensemble de soc rapide qui fonctionne lorsque la machine est traînée dans le sens inverse par le câble de traînage R comme indiqué par la flèche B. La houille abattue par
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la machine est chargée sur;.;nn tr@sportçur4.: taUl.;.buni16 è -.'. par lequel la machine est guidée et qui est maintenu contre le front de taille par des vérins hydrauliques E.
L'ensemble de soc principal comprend un corps 50 muni d'une console de traînage 51 destinée à la fixation du câble de traînage H. Un soc de levage 52 soulève et guide la matière abattue sur le transporteur C à mesure que la machine se déplace dans le sens indiqué par la flèche A et on prévoit également un moyen de nettoyage du sur comprenant des lames 56.
Un carter 55 reçoit un dispositif de choc construit comme dé- crit ci-dessus, la lame 25 et la pièce moulée 39 formant bec et la pièce .noulée centrale 40 étant visibles sur la Fig.l. Au- dessus du dispositif de choc est monté un réservoir 58 qui ne ressemble au dispositif de choc que par son accès externe et comprend un réservoir hydraulique pour alimenter le dispositif de choc en fluide sous pression. Le réservoir 58 porte un cou- teau fixe 49. Le fluide sous pression est admis dans le réser= voir 58 au moyen d'un ensemble de pompe 59 comprenant une pompe du type à plongeur commandée par un pignon à chaîne 60.
Ce dernier est commandé par une chaîne tendue fixe D qui vient en prise avec des pignons de guidage 61 montés sur un corps de soc 64, le mouvement de la machine par rapport à la chaîne D provoquant la rotation des pignons 60 et 61.Sur le corps 50 du soc sont également raontés des galets de ,uidage 62 qui viennent en prise avec le côté du transporteur C.
Le soc rapide est relié au soc principal au moyen de bielles d'accouplement 63 et comprend le corps 64 qui est mu- ni d'une console de traînage 65 pour la fixation du câble de traînage R par lequel la machine est traînée dans le sens indi- qué par la flèche B. Le soc rapide est muni d'un soc de levage 66 qui fonctionne lorsque la machine se déplace dans le sens de la flèche B et une surface de déviation 72 qui guide la matière abattue en direction du transporteur C. Les lames 68 du soc sont agencées pour extraire la matière à partir du front de
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'taille rendant le ¯ dps,ë, sd:,,e,:,'. un couteau préalable latéral 69 et un couteau préalable de t@it 70 sont également fixés à l'ensemble du soc rapide.
Deux patins de guidage 71 et 73 sont également fixés réglables aux corps 64 et 50 respectivement et viennent en prise avec le front de taille pendant le déplacement de la machine. Des galets 74 sont montés sur le corps 64 du soc pour venir en prise avec un côté du transporteur C.
Il est évident que pendant le déplacement de la machine dans le sens de la flèche A, uné bande est enlevée par la lame 25 et la houille du sur est enlevée par les lames 56. Au cas où la lame 25 rencontre une résistance excessive, le dispositif de choc fonctionne de la façon décrite ci-dessus, le :narteau appli- quant de puissants chocs à la lame 25 afin de désagréger la matière résistante sans créer trop de bruit ni engendrer trop de poussière. Le dispositif de choc et le réservoir hydraulique 58 sont interchangeables quant à leur position, de sorte que la lame 25 peut être disposée pour venir en prise avec la matière qui offre la plus grande résistance.
Avant que la machine revienne dans le sens de la flèche B, le transporteur C est déplacé sur une ,distance relativement courte et pendant le déplacement dans le sens de la flèche B les lames 68 du soc abattent une bande de matière relativement étroite sur toute la profondeur du front. de taille.
De la description ci-dessus, il ressort que l'inven- tion fournit un dispositif de choc perfectionné et une machine d'abattage perfectionnée comprenant.un tel dispositif.
On se rend compte qu'une machine à double extrémité peut être construite en remplaçant le corps 64 du soc rapide par un corps 50 à deux sens, Entretemps, une bande plus élevée est enlevée par la lame 49.