EP0284593A1 - Bras haveur - Google Patents

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EP0284593A1
EP0284593A1 EP88870050A EP88870050A EP0284593A1 EP 0284593 A1 EP0284593 A1 EP 0284593A1 EP 88870050 A EP88870050 A EP 88870050A EP 88870050 A EP88870050 A EP 88870050A EP 0284593 A1 EP0284593 A1 EP 0284593A1
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EP
European Patent Office
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lifting arm
arm according
endless element
wheel
toothed belt
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EP88870050A
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German (de)
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EP0284593B1 (fr
Inventor
Charles Pierre Hallez
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Diamant Boart NV SA
Original Assignee
Diamant Boart NV SA
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Publication date
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21C—MINING OR QUARRYING
    • E21C25/00—Cutting machines, i.e. for making slits approximately parallel or perpendicular to the seam
    • E21C25/22—Machines slitting solely by one or more cutter chains moving unidirectionally along jibs
    • E21C25/28—Chains or chain guides
    • E21C25/34—Chains
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28D—WORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
    • B28D1/00—Working stone or stone-like materials, e.g. brick, concrete or glass, not provided for elsewhere; Machines, devices, tools therefor
    • B28D1/02—Working stone or stone-like materials, e.g. brick, concrete or glass, not provided for elsewhere; Machines, devices, tools therefor by sawing
    • B28D1/12—Saw-blades or saw-discs specially adapted for working stone
    • B28D1/124—Saw chains; rod-like saw blades; saw cables

Definitions

  • the present invention relates to a lifting arm on which is stretched an endless element driven in rotation by a driving wheel and a deflection wheel and externally furnished with cutting tools intended for carrying out the cutting and felling of rocks and internally of guide pads capable of following a groove formed along said arm.
  • the drive wheel and the return wheel have a solid core of uniform thickness and circumferential periphery provided with a rough coating.
  • a lifting arm of a coal cutting machine comprising an endless belt, of trapezoidal section, furnished externally with diamond cutting elements and internally with guide shoes.
  • the belt is rotated by a drive wheel and by a return wheel provided with a trapezoidal groove whose inclined walls enclose the sides of the belt.
  • the belt is provided on its outer face with slots on which are fixed by interlocking tool-holder elements fixed with pins engaged in transverse holes.
  • This configuration makes it possible to fully absorb the considerable shocks to which the tool heads are subjected, using the bearing surfaces provided for this purpose between the tool head and the tool body.
  • the present invention aims to remedy the above drawbacks. It relates to a shearer comprising a shearer arm on which is stretched an endless element driven in rotation by a drive wheel and a deflection wheel and furnished externally with cutting tools intended to carry out the havage and the felling of rocks and internally guide pads capable of following a groove formed along said arm.
  • the endless element is a toothed belt.
  • the ridges separating the aforementioned notches from the drive and return wheels are provided with serrations which mesh with the corresponding notches of the toothed belt.
  • the upper face of the pad support has recesses intended to receive the crenellations of a toothed belt.
  • the lower part of the metal tool body carries an optionally removable sole made of synthetic material.
  • a lifting arm comprises a frame in one piece in the form of a welded construction.
  • the chassis consists essentially of a upper spar 1 and a lower spar 2 formed of beams forming a frame 3 covered on both sides by side plates 4 and 5 projecting from the spars 1,2 so as to form an upper groove 6 whose width is equal to that of side members 1.2.
  • the groove 6 is supplied with water by injectors 7 formed at the bottom thereof.
  • One end of the lifting arm carries a drive wheel 8, the other a return wheel 9. On these wheels is stretched an endless element consisting for example of a toothed belt 10.
  • This belt 10 is externally equipped with elements carrying cutting tools 11 intended to carry out the cutting and the felling of rocks and internally of guide shoes 12 able to follow the groove 6 formed along the longitudinal members 1,2 of the lifting arm.
  • the drive wheel 8 and the return wheel 9 each comprise a solid core 13 of uniform thickness, mounted by screws 14 on a plate 15.
  • the core is sandwiched between two flanges 16.
  • the plate 15 is mechanically connected to a output shaft 17 of an electric motor not shown, mounted on the frame of the lifting arm.
  • the core 13 of the drive wheel 8 and of the deflection wheel 9 have notches 18 separated from each other by ridges 19 furnished with teeth 20 which mesh in the notches 21 of the toothed belt 10.
  • the guide parts slide in the grooves of the side members and penetrate into the notches 18, so as to allow the toothed belt to bear on the ridges furnished with teeth 20.
  • the teeth mesh in the notches 21 of the toothed belt and force the latter to adhere to the drive wheel, excluding any slippage.
  • This arrangement has the advantage of transmitting the traction torque to the belt by means of all of the fibers adjacent to the main fibers of the toothed belt and not by means of the pads. This increases the life of the belt.
  • FIGS 2 to 4 show from various angles a tool holder element designated as a whole by the reference symbol 23, for lifting arm and cutting device implementing an endless element 10.
  • Each cutting tool 11 comprises a cutting element not shown brazed the tool member 23 having an inverted U-shaped section.
  • the branches 26 in inverted U have on the inner side, preferably at their end, tenons 27 or claws intended to grip the notches 21 of the toothed belt 10.
  • These claws 27 of the tool body 23 are folded in the sides lateral 28 of a shoe 12 disposed against the inner face of the endless element 10.
  • the upper face 29 of the shoe 12 has recesses 30 intended to receive the notches 21 of the toothed belt 10.
  • the pads 12 are fixed to the tool body 23, without altering or weakening the belt. They can optionally be fixed removably.
  • the lifting arm according to the invention can be used for the calibration of plates or blocks of hard mineral materials.
  • Calibration is a surfacing operation during which the above-mentioned arm, contained in a plane inclined by 45 ° relative to the surface to be calibrated, is moved parallel to itself along the surface, so as to sweep it this entirely.

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Abstract

Selon l'invention, on ménage à la périphérie de la roue motrice (8) et de la roue de renvoi (9) d'un bras haveur, des échancrures (18) séparées entre elles par des crêtes (19). Cette disposition permet de transmettre le couple de traction à l'élément sans fin (10) qui est équipé extérieurement d'outils coupants (11) et garni intérieurement de patins de guidage (12), par l'ensemble des fibres voisines des fibres principales de l'élément sans fin (10) et non pas par les patins de guidage (12).

Description

  • La présente invention est relative à un bras haveur sur lequel est tendu un élément sans fin entraîné en rotation par une roue motrice et une roue de renvoi et garni extérieurement d'outils coupants destinés à exécuter le havage et l'abattage de roches et intérieurement de patins de guidage aptes à suivre une rainure ménagée le long dudit bras.
  • On connaît déjà par le brevet européen n° 0 014 776 un bras haveur équipant une machine de havage de roches et comprenant un châssis bordé par des longerons aux extrémités desquels sont montées,respectivement une roue d'entraînement et une roue de renvoi d'un élément sans fin. Cet élément sans fin consiste généralement en une courroie portant extérieurement des outils coupants et intérieurement des patins de guidage constitués de blocs s'étendant dans une rainure. En service, les blocs glissent sur toute la largeur de la rainure sur une nappe de fluide amené à l'aide d'injecteurs ménagés au fond de la rainure. Dans les machines connues, les patins sont fixés sur la courroie à l'aide de vis traversant les courroies. L'inconvénient majeur de cette fixation consiste en un affaiblissement local de la courroie aux endroits de fixation puisque les trous de fixation constituent des discontinuités susceptibles d'induire des concentrations de contraintes de tension et de flexion.
  • La roue motrice et la roue de renvoi comportent une âme pleine d'épaisseur uniforme et de pourtour circonférentiel garni d'un revêtement rugueux.
  • En marche, les patins prennent appui sans glisser contre le revêtement rugueux de la roue motrice pour entraîner la courroie. Pour éviter le patinage des patins sur la roue motrice par manque d'adhérence, il est nécessaire de tendre au maximum la courroie entre la roue motrice et la roue de renvoi. Une telle précontrainte de traction entraîne bien sûr une usure prématurée de la courroie.
  • On connaît également par la demande de brevet allemand DE-A 3128264, un bras haveur d'une machine de havage de charbon comportant une courroie sans fin, de section trapezoïdale, garnie extérieurement d'éléments coupants diamantés et intérieurement de patins de guidage . La courroie est entraînée en rotation par une roue motrice et par une roue de renvoi munie d'une gorge trapézoïdale dont les parois inclinées enserrent les flancs de la courroie.
  • La courroie est munie sur sa face extérieure de créneaux sur lesquels sont fixés par emboîtement des éléments porte-outils fixés à l'aide de goupilles engagées dans des trous transversaux.
  • Cette configuration permet de reprendre entièrement les chocs considérables auquels sont soumises les têtes d'outils, à l'aide des surfaces d'appui prévues à cet effet entre la tête d'outil et le corps d'outil.
  • Elle permet également d'éviter l'endommagement des goupilles de fixation, de manière sûre.
  • L'inconvénient majeur de ce bras haveur connu réside dans le fait que la courroie est soumise à des flexions importantes et répétées aux extrémités de chacun des patins, lors de chaque passage sur les roues motrices et de renvoi. Ces flexions répétées entraînent la fatigue localisée de la courroie et provoquent la rupture progressive de celle-ci.
  • La présente invention vise à remédier aux inconvénients susdits. Elle est relative à une haveuse comportant un bras haveur sur lequel est tendu un élément sans fin entraîné en rotation par une roue motrice et une roue de renvoi et garni extérieurement d'outils coupants destinés à exécuter le havage et l'abattage de roches et intérieurement de patins de guidage aptes à suivre une rainure ménagée le long dudit bras.
  • En vue de réaliser une haveuse équipée d'un bras haveur à élément sans fin, jouissant d'une longévité accrue, elle propose de ménager à la périphérie de la roue motrice et de la roue de renvoi, des échancrures séparées entre elles par des crêtes et destinées à recevoir les patins de guidage susdits, en absence de tout contact des patins de guidage contre les roues.
  • Dans une forme de réalisation préférée, l'élément sans fin est une courroie crantée .
  • Les crêtes séparant les échancrures susdites des roues motrice et de renvoi, sont garnies de dentelures qui s'engrènent dans les crénelures correspondantes de la courroie crantée.
  • Suivant une particularité de l'invention la face supérieure du support de patin présente des évidements destinés à recevoir les crénelures d'une courroie crantée.
  • Dans une forme de réalisation particulière, la partie inférieure du corps d'outil en métal porte une semelle éventuellement amovible en matière synthétique.
  • D'autres particularités et détails de l'invention apparaîtront au cours de la description détaillée suivante faisant référence aux dessins ci-annexés et qui représentent schématiquement et à titre non limitatif, une forme de réalisation du dispositif suivant l'invention.
  • Dans ces dessins :
    • - la figure 1 est une vue en élévation partiellement arrachée, d'un bras haveur suivant l'invention;
    • - la figure 2 montre en vue éclatée un élément porte-­outil muni d'un patin;
    • - la figure 3 est une vue en élévation latérale de l'élément porte-outil montré à la figure 2 et
    • - la figure 4 est une vue en bout de l'élément porte-­outil montré aux figures 2 et 3.
  • Dans ces figures, les mêmes signes de références désignent des éléments identiques ou analogues.
  • Comme illustré à la figure 1, un bras haveur comprend un châssis en une seule pièce sous forme de construction soudée.
  • Le châssis est constitué essentiellement d'un longeron supérieur 1 et d'un longeron inférieur 2 formés de poutrelles formant une ossature 3 recouverte des deux côtés par des tôles latérales 4 et 5 débordant des longerons 1,2 de manière à former une rainure supérieure 6 dont la largeur est égale à celle des longerons 1,2.
  • Comme décrit dans le brevet européen 0 014 776, la rainure 6 est alimentée en eau par des injecteurs 7 ménagés au fond de celle-ci.
  • Une extrémité du bras haveur porte une roue motrice 8 , l'autre une roue de renvoi 9. Sur ces roues est tendu un élément sans fin constitué par exemple d'une courroie crantée 10. Cette courroie 10 est équipée extérieurement d'éléments portant des outils coupants 11 destinés à exécuter le havage et l'abattage de roches et intérieurement de patins de guidage 12 aptes à suivre la rainure 6 ménagée le long des longerons 1,2 du bras haveur.
  • La roue motrice 8 et la roue de renvoi 9 comportent chacune une âme pleine 13 d'une épaisseur uniforme, montée par des vis 14 sur un plateau 15. L'âme est enserrée entre deux flasques 16. Le plateau 15 est relié mécaniquement à un arbre de sortie 17 d'un moteur électrique non montré, monté sur l'ossature du bras haveur.
  • L'âme 13 de la roue motrice 8 et de la roue de renvoi 9 présentent des échancrures 18 séparées entre elles par des crêtes 19 garnies de dents 20 qui engrènent dans les crénelures 21 de la courroie crantée 10.
  • Lorsque la courroie crantée 10 se déplace sous l'action de la roue motrice 8, les parties de guidage coulissent dans les rainures des longerons et pénèrent dans les échancrures 18, de manière à permettre à la courroie crantée de prendre appui sur les crêtes garnies de dents 20.
  • Les dents engrènent dans les crénelures 21 de la courroie crantée et forcent celle-ci à adhérer à la roue motrice en excluant tout patinage.
  • Cette disposition a l'avantage de transmettre le couple de traction à la courroie par l'intermédiaire de l'ensemble des fibres voisines des fibres principales de la courroie crantée et non pas par l'intermédiaire des patins. On augmente ainsi la durée de vie de la courroie.
  • Les figures 2 à 4 représentent sous divers angles un élément porte-outil désigné dans son ensemble par le signe de référence 23, pour bras haveur et dispositif de havage mettant en oeuvre un élément sans fin 10. Chaque outil coupant 11 comprend un élément coupant non montré brasé l'élément porte-outil 23 ayant une section en forme de U renversé. Les branches 26 en U renversé présentent du côté intérieur, de préférence à leur extrémité, des tenons 27 ou griffes destinés à s'agripper aux crénelures 21 de la courroie crantée 10. Ces griffes 27 du corps d'outil 23 sont repliées dans les flancs latéraux 28 d'un patin 12 disposé contre la face intérieure de l'élément sans fin 10.
  • Lorsque l'élément sans fin est une courroie crantée, la face supérieure 29 du patin 12 présente des évidements 30 destinés à recevoir les crénelures 21 de la courroie crantée 10.
  • Les patins 12 sont fixés au corps d'outil 23, sans altérer ni affaiblir la courroie. Ils peuvent éventuellement être fixés amoviblement.
  • Il est évident que l'invention n'est pas exclusivement limitée à la forme de réalisation représentée et que bien des modifications peuvent être apportées dans la forme, la disposition et la constitution de certains éléments intervenant dans la réalisation à condition que ces modifications ne soient pas en contradiction avec l'objet des revendications suivantes.
  • Ainsi le bras haveur selon l'invention, peut être utilisé pour le calibrage de plaques ou blocs de matériaux minéraux durs. Le calibrage est une opération de surfaçage au cours de laquelle le bras susdit, contenu dans un plan incliné de 45° par rapport à la surface à calibrer, est mû parallèlement à lui-même le long de la surface, de manière à balayer celle-ci entièrement.

Claims (7)

1. Bras haveur sur lequel est tendu un élément sans fin (10) entraîné en rotation par une roue motrice (8) et une roue de renvoi (9) et équipé extérieurement d'outils coupants (11) destinés à exécuter le havage et l'abattage de roches et intérieurement de patins de guidage (12) aptes à suivre une rainure ménagée le long dudit bras, caractérisé en ce qu'il présente à la périphérie de la roue motrice (8) et de la roue de renvoi (9) des échancrures (18) séparées entre elles par des crêtes (19) et destinées à recevoir les patins de guidage (12) susdits, en l'absence de tout contact des patins de guidage contre les roues.
2. Bras haveur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément sans fin est une courroie crantée (10).
3. Bras haveur selon la revendication 2, caractérisé en ce que les crêtes (19) présentent des dents (20) qui s'engrènent dans les crénelures (21) de la courroie crantée (10).
4. Bras haveur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les outils coupants (11) sont brasés sur un corps d'outil (23) appliqué extérieurement contre l'élément sans fin et qui enserre l'élément sans fin par des griffes (27) repliées dans les flancs latéraux d'un support de patin (30) disposé contre la face intérieure (31) de l'élément sans fin (10).
5. Bras haveur suivant la revendication 4, caractérisé en ce que la face supérieure (13) du support de patin (30) présente des évidements (33) destinés à recevoir les crénelures (21) d'une courroie crantée (10).
6. Bras haveur suivant l'une quelconque des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que la partie inférieure du patin de guidage (12) porte une semelle éventuellement amovible en matière synthétique .
7. Bras haveur suivant l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le corps de l'outil (23) et la semelle (16) forment une seule pièce réalisée par moulage d'une matière synthétique.
EP88870050A 1987-03-23 1988-03-22 Bras haveur Expired - Lifetime EP0284593B1 (fr)

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