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Appareillage d enregistrentent de ma.rohe pour haveuse ou machine minière d'abatage.
Dans le brevet belge n 638.442 déposé le 9 Octobre 1963 on a décrit un appareillage d'enregistrement de marche pour haveuse ou machine minière d'abatage comprenant,' d'une parte un générateur sélectif d'impulsions électriques correspondant chacune à un déplacement déterminé de la haveuse en marches avant et arrière et, d'autre part, un enregistreur à tambour entraîné en rotation uniforme et associé à un stylet déplacé
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parallèlement à son axe par une vis sans fin qui cet mue pas à pas dans un sens ou dans l'autre par un récepeu sélectif des impulsions situé au jour avec cet enregistreur et relié par une liaison téléphonique au générateur sélectif (\ 'impulsions électriques disposé sur la baveuse dans la galerie quelle attaque,
'
Un tel appareillage peut dana certains cas fournir un enregistrement comportant des erreurs, indécelables, duos 4 l'apparition d'impulsions qui, ne devraient pas ,exister, par exemple lors de rebondissements des contacts sélecteurs du générateur d'impulsions, lors de leur attaque par les plots solidaires du tourteau d'entraînement du treuil de la haveuse, ou lorsqu'ils quittent ces plots.
En vue de remédier à ces inoonvénients, la présente invention se rapporte à des améliorations apportées à cet appareil@age, notamment au générateur d'impulsions; à la télétransmission des informations de la galerie au jour et à l'ensemble enregistreur au jour.
Dans ce but, la présente invention a pour objet un appareillage d'enregistrement de marche pour haveuse ou machine minière d'abatage comprenant un générateur d'impul- sions incorporé dans cette machine et qui élabore deux informations logiques dont les valeurs sont fonction de la position de l'arbre tournant du treuil solidaire mécanique- ment de la chaîne sur laquelle se,hale la machine, et, au sol, un déteoteur de passage recevant ces informations logiques et délivrant une impulsion de comptage ou de décomptage,
suivant que la séquence des informations qu'il reçoit entre deux informations d'absence d'informations simultanées contient dans un ordre déterminé ou dans l'ordre inverse des informations de présence d'une information
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et d'absenoe de l'autre information et inversement, et un ensemble enregistreur actionné par les impulsions de comptage et de décomptage.
Le générateur d'impulsions peut être constitué soit par un dispositif à action dynamique tel qu'un plateau monté sur l'arbre du treuil et muni d'une série de cames débordantes destinées à fermer deux contacts à leur passage devant eux, soit par un dispositif à action statique tel que deux détecteurs de passage à cellule photo- électrique, deux détecteurs à fente utilisant un processus quelconque comme le couplage d'un circuit résopnant ou la variation de flux dans une bobine, su deux détecteurs de présence de masse conductrice à faible distance de détection.
Les informations logiques fournies par les deux détecteurs indiquent l'existence ou l'absence de détection et, suivant la pratique de la logique fonctionnelle,leurs valeurs sont alors respectivement égales à 1 et à O.
De préférence, on considère comme paire d'informations logiques de référence celle dont la valeur est 00.
Le détecteur de passage est avantageusement cons- titué par des circuits combinatoires classiques de sortie, énettant les impulsions, et d'entrée, recevant les informations Iniques d'entrée et de sortie des séquences pour délivrer un signal pour les paires d'informations correspondant aux deux étals déterminés de la haveuse, et qui sont reliés par des por es à des mémoires de première apparition des paires d'in.. for ations correspondant à ces deux états déterminés, une mémoire de succession de ces premières apparitions et un opérateur fonc- tionnel de temporisation pour la remise à zéro de ces mémoires à l'appartion de la paire d'informations de référence.
@ L'ensemble enregistreur comprend, avantageusement,
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un compteur-décompteur recevant les impulsions du'détecteur de passage et relie a un enregistreur par un convertisseur digital-analogique,
La description qui va suivre, en regard des dessins annexés à titre.d'exemples non limitatifs, fera bien comprendre comment l'invention peut être mise en pratique.
La fig, 1 représente un premier mode d'exécution d'un générateur d'impulsions conforme à l'invention,
La fig, 2 représente la paire de trains de signaux d'informations logiques fournie par le générateur de la fig. l.
Lea fige 3. 4, 5 représentent' sohématiquement trois autres modes d'exécution d'un générateur d'impulsions conforme à l'invention,
La fig. 6 est le schéma fonctionnel général de l'appareillage conforme à l'invation.
La fig, 7 est le schéma fonctionnel détaillé de l'ensemble de traitement de l'information.
La fig, 8 est le schéma d'un détecteur de passage fournissant une impulsion pour un sens de rotation déterminé de l'arbre du treuil de la haveuse,
La fige 9 représente le sçhéma d'un détecteur de passage fournissant deux impulsions pour les deux sens de rotation de l'arbre du treuil de la haveuse, respectivement.
La fig, 10 est le schéma d'un convertisseur digital- analogique utilisable dans l'appareillage suivant l'invention..
La fig, 11 est un schéma analogue à celui de la fige 6 comportant des éléments fonctionnels permettant la marche de l'appareillage en cas de panne de courant,
La fig, 12 est un schéma fonctionnel du genre des précédents comportant une caractéristique spéciale,
La fig, 13 est une représentation schématique d'un
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moteur pas à pas du type Selayn utilisable dans l'appareillage suivant l'invention.
Dans le mode d'exécution illustré à la fig. 1, le générateur d'impulsions est constitué par un plateau 1 muni d'une pluralité de cames débordantes 2 disposées sur sa périphérie, trois cames dans l'exemple. Ce plateau est calé sur l'arbre 3 du treuil de la haveuse dont la roue dentée motrice s'engrène sur la chaîne de halage tendue le long du convoyeur en vue de permettre le déplacement de la machine. Ce plateau coopère avec deux galets 4 et 5 commandant la fermeture de deux contacts lorsqu'ils sont en prise avec l'une des cames 2 et l'ouverture de ces deux contacts lorsqu'ils écharpent à ces cames.
Les impulsions ainsi obtenues à chaque tiers de tour du tourteau servent à élaborer deux informations logiques A et B correspondant respectivement aux impulsions des contacts 4 et 5 et dont les valeurs sont fonction de la position de l'arbre 3. Les galets 4 et 5 étant disposée entre deux cames 2, si l'arbre 3 entraîne le plateau 1 dans le sens de la flèche F, ces informations logiques A et B prennent la séquence des valeurs 00 01 11 10 00 jusqu'au moment où ces galets se trouvent dans l'intervalle entre les deux cames 2 suivantes. Si la rotation de l'arbre 3 s'effectue en sens inverse, les informations A et B prennent la séquence des valeurs 00 10 11 01 00. On obtient ainsi une séquence caractéristique pour chaque tiers de tour de l'arbre 3.
Si l'on désire augmenter la préoision, il suffit d'accroître le nombre de cames 2 portées par le tourteau 1.
Les informations logiques A et B sont envoyées au jour sous forme de trains de signaux se chevauchante comme ceux illustrés à la fige 2 dans laquelle le train
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inférieur correspond a. l'information logique A et le train supérieur à l'information logique B. Ces informations A et B ainsi délivrées représentent les mouvements de l'arbre moteur à une fraction de tour près et permettent au jour la reconstitution du sens de marche de la baveuse et l'élaboration d'impulsions de comptage ou de décomptage en nombre proportion- nel au nombre 3, c'est-à-dire au déplacement de la machine.
Au lieu d'utiliser un générateur d'impulsions à action dynamique de la partie tournante, on peut employer un générateur d'impulsions à action uniquement statique de cette partie tournante sans contact avec les organes générateurs d'impulsions. C'est ainsi que, comme illustré à la fig, 3, le plateau la monté sur l'arbre 3 est muni de deux créneaux périphériques 6 et 7 destinés à permettre l'illumination de deux cellules photo-électriques 8 et 9 par deux sources lumineuses 10 et 11. On obtient ainsi suivant le sens de rotation de l'arbre 3 l'une ou l'autre des deux séquences sus-indiquées.
Dans le cas de la fig, 4, le plateau 1b entraîné par l'arbre 3 porte un organe'périphérique débordant 12 coopérant avec un organe 13 sans contact avec lui pour utiliser un processus quelconque tel que oouplage d'un circuit résonant ; ou variation de flux dans une bobine,
On peut aussi utiliser un détecteur de présence de masse conductrice, tel que celui.illustré à la fig.
5, dans laquelle le plateau 10 entraîné par l'arbre 3 porte une masse conductrice périphérique débordante 14 qui se déplace en regard de deux détecteurs de masse conductrice
15 et 16 à faible distance de détection, Il est bien évident que dans le cas des fig, 3, 4 et 5, la paire de lumières
6, 7 ou les éléments 12 ou 14 pourraient exister en plusieurs
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exemplaires sur la périphérie du plateau,
Les informations logiques A et B élaborées au chantier à l'aide du capteur 17 sur la machine, constitué par l'un quelconque des dispositifs des fig.
1 et 3 à 5, sont envoyées (au jour par l'intermédiaire d'un système de télétransmission quelconque 18, de type fil à fil,' numérique codé, ou à fréquences caractéristiques multiplexées ou non, par l'intermédiaire d'un émetteur 19 (fig. 6).
On dispose alors au jour, à la sortie d'un récepteur 20 de genre adapté au type de télétransmission, de ces deux fonctions logiques A et B sous une forme quelconque, ' contacts,niveaux, tensions, Ces informations logiques A et B sont alors transmises à un ensemb@@ 21 utilisé pour le traite- ment de l'information,
L'ensemble 21 est constitué, comme représenté par le schéma fonctionnel de la fig, 7, par un détecteur de passage 22 émettant des impulsions de comptage C et de décomptage D transmises à un oompteur-décompteur 23 qui, par l'intermédiaire d'un convertisseur digital-analogique, tel que le décodeur 24, assure la marche de l'enregistreur 25.
si l'état du oompteur-déoompteur est connu lorsque la machine contrôlée est à un point connu du chantier, son état de remplissage permet à un instant donné de connaître la position de cette machine à une fraction de tour près de l'arbre moteur 11, Il est toutefois indispensable d'éviter les erreurs de comptage, l'élaboration d'impulsions de comptage et de décomptage, problème général des automatismes à séquences, étant résolue comme indiqué ci-après à l'aide les détecteurs de passage des fig. 8 et 9.
en tenant compte des observations suivantes,,
Des impulsion* de comptage ou de décomptage .ne doivent être engendrées que lorsque s'est produite l'une
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des deux séquences précitées pour les informations logiques
A et B, en évitant qu'en cas de séquence anormale, telle qu'une séquence comportant une répétition d'informations, une impulsion se produise alors qu'il ne devrait pas y en avoir, ce qui conduirait dans ce cas à des erreurs de fonctionnement du système.
Si l'on considère les deux séquences 00 01 11 10 00 et 00 10 11 01 00, on voit qu'elles sont caractérisées par le fait que l'on a dans un certain ordre les états 01 et 10, d'où le principe utilisé pour la réalisation d'un détecteur de passage, Il doit élaborer, lorsqu'on arrive à l'état ue refermée 00 après être parti de cet état de référence 00, une impulsion de comptage C si l'on a eu dans l'ordre 01 puis 10 et une impulsion de décomptage D si l'on a eu dans l'ordre 10 puis 01 et une seule impulsion C si une séquence anormale telle que :
00 01 11 01 11 10 00 vient à se produire,
Il est rappelé en outre que dans la logique fonctionnelle la notation A' indique l'absence de l'état A,
La fig, 8 représente à titre d'exemple la réalisa- tion d'un détecteur de passage utilisant le principe ci- dessus pour la seule délivrance d'impulsions de comptage C.
Le détecteur de passage suivant cette fig. 8 comprend un premier étage constitué par des circuits logiques ET 26 à 28, dont le premier 26 reçoit les informa- tions logiques A'B pour élaborer le niyeau 01, le deuxième
27 les Informations logiques AB' pour élaborer le niveau 10 et le troisième 28 les informations logiques A'B' pour élaborer le niveau de référence 00. Le signal 01 passe dans une porte ouverte située dans un deuxième étage et constituée par un circuit logique ÈT 29 dont le signal va verrouiller dans un troisième étage une mémoire 30 de première appa- rition du niveau 01, mémoire reliée aans un quatrième
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étage à un circuit logique ET 31 qui délivre les impulsions de comptage C.
Dans le trotsième étage est en outre montée une mémoire 32 de première apparition du niveau 10 et une mémoire de succession 33 reliée aux mémoires 30 et 32 et qui est verrouillée à l'apparition du premier des niveaux 01 ou 10 qui est atteint, La mémoire de première apparition du niveau 10 reliée à la porte 29 ferme celle-ci si ce niveau 10 est atteint avant le niveau C1, de telle sorte que l'impulsion de comptage C ne peut être émise à l'appa- rition du niveau 00 à la sortie du circuit 28 que si le niveau 01 apparaît avant le niveau 10. Dans ce cas, à l'apparition de ce niveau 00. une impulsion de sortie est fournie par le circuit 31. impulsion de comptage C.
Les mémoires 30,32 et 33 sont remises à 0 par l'apparition du niveau 00, mais, pour que l'impulsion de sortie C du circuit 31 ne soit pas fugitive, cette remise à 0 est temporisée par un temporisateur 34 placé dans le deuxième étage et fournissant pour ces mémoires un signal OO@ retardé sur l'apparition du signal 00 de l'état de référence.
Le détecteur de passage de la fig. 9 diffère de celui de la fig. 8 en ce qu'il est capable de délivrer des impulsions de comptage C et de déoomptage D,
En plus des organes du détecteur de la fige 8 qui portent les mêmes chiffres de référence suivis de la lettre a, le détecteur de la fig.9 comprend une deuxième porte 35 dans le deuxième étage constituée par un circuit ET relié au circuit 27a fournissant le niveau 10 ainsi qu'à la mémoire 32a de première apparition de ce niveau 10.
En outre, dans le quatrième étage, un circuit ET 36 est re- lié à cette mémoire 32a et, comme le circuit 3la du même étage, à la mémoire de succession 33 et au circuit 28a
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élaborant le niveau 00, Dans ce détecteur, la porte 35 joue vis-à-vis du niveau 10 le rôle de la porte 29a à l'égard du niveau 01. Il en résulte qu'une impulsion de comptage C est obtenue lorsque l'on a eu la séquence 00 01 et* 10 00 et une impulsion de décomptage D quand on a obtenu une séquence 00 10 ... 01 00, les termes de ces séquences compris entre 01 et 10 pouvant comporter une répétition de ces deux niveaux.
Les impulsions de oomptage C et de déoomptage D sont transmises du détecteur de passage au compteur- déoompteur 23 qui permet de connaître la position de la machine par son état de remplissage. Pour traduire cette position en un graphique en fonction du temps, on convertit le nombre enregistré en une grandeur continue par l'inter- médias , d'un convertisseur digital-analogique 24 dont la sortie est reliée à l'entrée d'un enregistreur approprié 25, enregistreur potentiométrique si l'information analogique est une tension ou galvanométrique si elle est une intensité, par exemple.
L'information analogique peut être obtenue par un décodage direct en utilisant l'ensemble illustré à la fig, 10 dans lequel un moteur pas-à-pas 37 recevant les impulsions de comptage C et de décomptage D actionne un potentiomètre 38 agissant en décodeur de rotation et qui attaque l'enre- gistreur 25.
Cet enregistreur 25 peut,présenter des caractéris- tiques spéciales telles que réserve de marche, reprise automatique d'enroulement du papier ou réglette pour enlève- ment facile d'un enregistrement en cours.
Le gain du convertisseur digital-analogique peut
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être variable de façon à adapter l'échelle de l'enregistreur à la longueur de la navette effectuée par la machine minière d'abatage et à pouvoir tenir compte des modifications de pas résultant de l'allongement permanent des chaînes de traction., des tourteaux d'entraînement dont le nombre de dents peut être variable, du pas de cette chaîne, des divers types de machines utilisées, ainsi que des longueurs différentes des chantiers.
En cas de panne de courant au jour, il est possible de garder l'ensemble en service en utilisant une batterie- tampon 39 (fig, 11) pour le maintien en service de l'ensemble de traitement de l'information c stitué par le détecteur de passage qui engendre les impulsions de comptage et de décomptage, le compteur-déoompteur et le convertisseur digital-analogique, l'enregistreur étant muni d'une réserve de marche 40 électrique ou mécanique, S'il n'y a pas de batterie-tampon, on peut déclencher le compteur-décompteur à la coupure du courant et mettre en service un dispositif d'alarme à son rétablissement. Ce compteur-déoompteur doit pouvoir être mis facilement à zéro par aotion manuelle a tout instant et être prédéterminé à toute valeur possible avant une mise en service de l'appareillage.
On peut encore améliorer l'ensemble en interdisant l'enregistrement de nombres négatifs lorsque la machine atteint dans le chantier une position limite que l'on fait correspondre au zéro du compteur-déoompteur, Dans ce cas, ce dernier, comme illustré à la fig, 12, est associé à un détecteur de zéro 41.
L'ensemble de traitement de l'information peut aussi'être constitué par un moteur pas-à-pas du type
Selsyn (fig. 13) attaquant directement un potentiomètre.
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Ce moteur peut comporter un aimant permanent 42 placé dans le champ créé par deux enroulements 43, 44 se chevauchant et recevant respectivement les informations logiques A et B.
A chacun des états 00, 01, 11 et 10 des variables A et B correspond une direction de champ variant de 90 en 90 .
Le rotor constitué par l'aimant permanent 42 attaque l'axe du potentiomètre circulaire et la batterie- tampon n'est plus nécessaire. Le potentiomètre peut être alimenté par une tension réglable pour tenir compte de la longueur de chaîne et de taille.
D'autre part, les sièges d'exploitation minière possèdent en général plusieurs télé enregistrements simultanés de positions de machines. On peut alors grouper au jour les appareillages correspondants, chaque machine ayant ses propres détecteurs de passage et compteur-décompteur, un convertisseur digital-analogique unique étant alors utilisé, notamment, cycliquement pour chacune des machines. Les enregistreurs correspondants peuvent être a piste simple ou à pistes multiples, ce qui permet de grouper sur un même enregistrement les positions de plusieurs machines et de constituer ainsi un harmonogramme. L'alimentation et la batterie-tampon peuvent être également oommunes pour l'en- semble.
Il est bien évident que, sans sortir du cadre de la présente invention, des modifications pourraient être apportées aux modes d'exécution décrits.
Le résumé qui va suivre et qui ne présente aucun caractère limitatif a simplement pour but d'énoncer un certain nombre de particularités principales et secondaires de l'invention, ces particularités pouvant être prises isolément ou en toutes combinaisons possibles.