Brevet FR2121684A1 — publié le 19720825

La présente invention concerne des machines destinées à miner des minéraux et vise en particulier des machines appelées haveu-ses à disques ou à barre du type comportant des fraises tournantes d'où proviennent des signaux électriques qu'il faut transmettre, 5 par exemple une haveuse munie d'un détecteur monté sur la fraise, sensible au minéral taillé par celle-ci, et émettant un signal qui est caractéristique du minéral attaqué par la fraise, qui est transmis au mécanisme de directioh de la machine. Dans les haveuses connues de ce genre, ce sont des bagues qui 10 servent à transmettre au châssis de la machine le signal venant de la fraise tournante. Cette technique s'est malheureusement révélée peu sûre et susceptible d'être défavorablement affectée par les particules minérales ayant pénétré dans la chambre où se trouvent les bagues. Cette technique subit également l'effet de l'interfé-15 rence des bruits électriques qui peuvent masquer toute variation du signal correspondant à une variation du minéral attaqué par la fraise. La présente invention concerne une haveuse munie d'un dispositif perfectionné transmettant au châssis de la machine un signal 20 électrique provenant de la fraise tournante. Selon la présente invention, une machine à miner des minéraux, appelée généralement haveuse, est constituée par un châssis, un arbre tournant d'entraînement s'étendant à partir du châssis, une fraise tournante montée sur l'arbre, un dispositif sensible à une 25 caractéristique de l'environnement de la fraise et destiné à émettre un signal électrique donnant une indication sur cette caractéristique, un premier et un deuxième élément annulaire électriquement conducteurs, coaxiaux à l'arbre d'entraînement, voisins l'un de l'autre mais non accolés l'un à l'autre, le pre-30 mier élément étant en contact électrique avec le dispositif et tournant avec la fraise, mais en étant isolé électriquement de celle-ci, le deuxième élément étant monté sur le châssis de 2a machine, mais électriquement isolé de celui-ci et étant en contact électrique avec un dispositif récepteur destiné à recevoir les 35 signaux électriques. Il est avantageux que le premier et le deuxième élément soient logés dans une chambre annulaire entièrement remplie et dont les flancs sont constitués en partie par un boîtier tournant fixé à la fraise et en partie par un boîtier fixe solidaire 72 00541 212168 du châssis de la machine. La chambre annulaire est de préférence remplie d'une résine époxy. A titre de variante, elle peut être fourrée de graisse. Il est préférable que les parties radialement extérieures 5 des deux boîtiers forment un labyrinthe. Un joint d'étanchéité annulaire élastiquement contraint peut être disposé entre les deux boîtiers pour assurer entre eux un contact étanche. Il est préférable que le dispositif détecteur soit sensible 10 au banc de roche découpé par la fraise et que le dispositif récepteur soit un dispositif de commande du mécanisme de direction de la machine. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels : 15 la figure 1 est une coupe schématique selon l'arbre d'entraî nement d'une haveuse selon l'invention ; la figure 2 est une coupe schématique partielle suivant la ligne II-II de la figure 1 On se référera aux dessins qui représentent une partie d'une 20 haveuse voisine de la tête coupante de la machine et montre en particulier la région où la tête coupante tournante 2 est reliée au châssis fixe 4. La tête coupante 2 comprend un arbre tournant d'entraînement 6 et un tambour porte-couteaux 8 monté sur l'arbre 6 jàe façon à être entraîné par celui-ci. 25 Le tambour porte-coûteaux 8 est muni d'un dispositif 9 sen sible à la roche dans laquelle taille le tambour porte-couteaux ou fraise 8, constitué par un couteau 11 monté sur un support flexible dont la vibration par rapport à sa monture dépend de la dureté du minéral que l'outil tournant est en train de couper, et par un 30 détecteur sensible à ce mouvement et émettant un signal électrique dont la fréquence est une indication du mouvement. Le signal émis par le détecteur est transmis par un câble (non représenté) logé dans des canaux 10 (dont un seul est représenté) ménagés sur le tambour 8 et par un canal 12 ménagé dans un boîtier tournant 14 35 fixé par des boulons 15 sur le tambour 8. Le câble est connecté à une borne 16 rigidement fixée à une plaque annulaire 18 assujettie à une bague 20 d'une matière électriquement isolante maintenue sur le boîtier 14 par des boulons 22 noyés dans cette bague, la plaque 18 étant coaxiale à l'arbre d'entraînement 6. 72 00541 212168^ Une deuxième plaque annulaire 24 est montée au voisinage de la plaque 18 mais à une certaine distance de celle-ci et est fixée, par deux boulons 28 dont la tête est noyée dans une bague 26 d'une matière électriquement isolante, sur un boîtier fixe 30 5 assujetti par des boulons 32 sur le châssis 4 de la machine. Un câble (non représenté) connecté à une borne 34 rigidement fixée sur la plaque 24 s'étend dans un canal 36 ménagé dans le boîtier 30 et le carter du châssis 4 de la machine et aboutit au dispositif récepteur 37 destiné à recevoir les signaux élec-10 triques et à transmettre les signaux au dispositif de commande (non représenté) qui commande le mécanisme de direction de la machine. Les boîtiers tournant et fixe 14 et 30 forment une chambre annulaire 38 et comprenant deux parties 39, 41 dans lesquelles 15 sont respectivement logées les plaques 18 et 24 et qui sont remplies entièrement d'une matière appropriée non conductrice électriquement, par exemple une résine époxy ou de la graisse empêchant l'humidité et les particules minérales de pénétrer dans la chambre 38. 20 Dans le cas où la chambre 38 est garnie de résine époxy on place sur le sol les boîtiers 14 et 30, leurs parties respectives 39, 41 se trouvant en haut. Puis on met en position les plaques 18 et 24 dans les parties de chambres 39 et 41 respectivement, on connecte les câbles aux bornes 16, 34, et on les 25 passe dans les canaux 12, 36, qu'on bouche alors par des bouchons élastiques. On verse alors la résine époxy fondue dans les parties de chambre 39, 41, jusqu'à ce qu'elles soient remplies, les plaques 18 et 2 4 étant entièrement recouvertes par la résine qu'on laisse prendre . Quand la résine époxy est durcie, on 30 assemble les boîtiers 14 et 30 et on les raccorde respectivement au tambour 8 et au châssis de la machine, les deux faces opposées de la résine époxy étant adjacentes l'une à l'autre. On peut prévoir une mince couche de graisse entre les deux faces de la résine époxy. De plus, avant de verser la résine époxy dans les 35 parties de chambre 39, 41, on peut pulvériser sur les parois intérieures de ces parties de chambre un vernis non conducteur électriquement qui garantit que si dans la suite du fonctionnement de la machine de l'eau pénétrait dans la chambre 38 elle ne provoquerait pas de court-circuit électrique. 72 00541 212166- Les parties radialement extérieures des deux boîtiers 14 et 30, forment un labyrinthe, ce qui empêche encore davantage les particules minérales de pénétrer dans la chambre 38. Deux joints d'étanchéité annulaires 40, 42, sous contrainte 5 élastique, sont disposés dans des rainures ménagées dans le boîtier tournant 14 et font contact d'étanchéité entre les deux boîtiers 14 et 30. Chaque joint 40, 42, est constitué par un tampon 44 en"NYLON" poussé vers le boîtier 30 par un ressort 46 dont on peut régler la poussée en réglant une vis 48. 10 Dans certaines variantes de l'invention, on supprime l'un et/ ou l'autre des joints 40, 42. Des mamelons de graissage 50 sont prévus pour qu'on puisse bourrer de la graisse dans le labyrinthe. En fonctionnement, le signal électrique dont la fréquence 15 est proportionnelle à la dureté du minéral attaqué par la fraise 8 est envoyé du dispositif 9 mentionné plus haut à la plaque annulaire 18 par l'intermédiaire de la borne 16. Les deux plaques annulaires 18 et 24 forment un condensateur et par l'intermédiaire de la borne 34 un signal électrique de même fréquence que 20 le signal envoyé à la plaque 18 mais d'amplitude plus faible est transmis de la plaque 24 au récepteur 37 et de là au dispositif de commande. Lorsque la fraise attaque un minéral de dureté différente, la fréquence du signal envoyé à la plaque 18 et donc du signal 25 transmis à partir de la plaque 24 subit une variation proportionnelle. Le mécanisme de commande est ainsi informé d'un changement de la roche taillée par la fraise 8 et le mécanisme de direction est actionné de façon à commander de manière appropriée le mécanisme de direction de la machine et à régler les conditions 30 de coupe. Un espacement typique des plaques 18 et 24 est compris entre 1,5 millimètres et 12 millimètres. L'invention concerne un dispositif sûr, robuste et relativement dépourvu de bruit électrique, permettant de transmettre 35 au châssis 4 de la machine des signaux électriquesjà partir de la tête tournante ou fraise 2. Toute variation du signal due à une variation du banc de roche attaqué par la fraise et de la dureté du minéral attaqué peut ainsi être facilement enregistrée. 72 00541 212160^ L'invention peut également être mise en oeuvre avec d'autres dispositifs détecteurs montés sur la fraise tournante et produisant un signal électrique, par exemple avec des capteurs nucléaires montés sur la fraise et agencés pour détecter la limite 5 d'un minéral au voisinage de la fraise ou un capteur sensible à l'atmosphère gazeuse environnant la fraise. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au dispositif décrit et"représenté sans sortir du cadre de l'invention. 72 00541 6 2I216G REVENDICATIONS 1. Machine à miner des minéraux, comprenant un châssis, un arbre rotatif d'entraînement partant du châssis, une fraise tournante montée sur l'arbre, un dispositif sensible à une ca- 5 ractéristique régnant au voisinage de la fraise et destiné à émettre un signal électrique indicatif de ladite caractéristique, un dispositif récepteur monté sur le châssis et destiné à recevoir les signaux électriques, la machine étant caractérisée par le fait qu'un premier et un deuxième élément annulaire élec-10 triquement conducteurs (18, 24) sont agencés coaxialement à l'arbre d'entraînement (6) et sont voisins l'un de l'autre, mais néanmoins écartés, le premier élément (18) étant en contact électrique avec le dispositif (9) et tournant avec la fraise mais étant électriquement isolé de celle-ci, le deuxième 15 élément (24) étant monté sur le châssis de la machine mais électriquement isolé de celui-ci et étant en contact électrique avec le dispositif récepteur (37). 2. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que le premier et le deuxième éléments (18, 24) sont logés dans une 20 chambre annulaire remplie (38) dont les flancs sont constitués en partie par un boîtier tournant (14) fixé sur la fraise tour-/ nante et en partie par un boîtier fixe (30) solidaire du châssis de la machine. 3. Machine selon la revendication 2, caractérisée en ce que 25 la chambre (38) est remplie de résine époxy ou de graisse. 4. Machine selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisée en ce que les parties radialement extérieures des deux boîtiers forment un labyrinthe. 5. Machine selon l'une quelconque des revendications 2, 3 et 30 4, caractérisée en ce qu'au moins un joint d'étanchéité sous contrainte élastique (40, 42) est disposé entre les deux boîtiers 14 et 30 pour faire contact étanche avec eux.