Brevet FR2414461A1 — publié le 19790810

La présente invention concerne un équipement de chargement à bras de ramassage, et particulièrement un équipement de ce type destiné à être utilisé au cours des travaux effectués dans les mines pour transporter les déblais du plancher de la mine à un convoyeur. La présente invention concerne donc un equipement de chargement à bras de ramassage qui est simple, robuste et de fonctionnement fiable. L'équipement de chargement selon l'invention comprend une plate-forme comportant une surface de travail, un dispositif de balayage monté de façon que ses éléments effectuent des mouvements de translation et de rotation tels qu'en service ils poussent les déblais sur la plate-forme,et des organes de commande destinés à imprimer sucesssivement de tels mouvements de translation et de rotation aux éléments du dispositif de balayage. De préférence, lséquipement comprend deux éléments de balayage disposés individuellement à des positions espacées et opposées. Ces éléments sont destinés, lorsqu'ils sont actionnés en service d'une façon appropriée, à attirer entre eux les déblais depuis un point situé en avant et à repousser ces déblais vers l'arrière, dans la direction drun convoyeur ou d'un autre dispositif d'évacuation. Suivant une particularité avantageuse, les organes de com- mande sont agencés de façon que les éléments de balayage individuels fonctionnent successivement. Suivant une autre particularité avantageuse, les mouvements effectués par les éléments de balayage individuels sont simultanés mais déphasés. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemple nullement limitatif et sur lesquels la figure I est une vue de côté d'une machine d'exploitation minière montée sur chenilles, destinée à etre utilisée pour les travaux de mine et comportant un équipement de chargement du type à bras de ramassage, construit selon l'invention; la figure 2 est une vue en plan partielle de la machine de la figure 1, avec arrachement partiel et omission de certains e élé- ments afin de montrer plus clairement ltéquipement de chargement du type à bras de ramassage; la figure 3 est un schéma du circuit hydraulique reliant les vérins de ltéquipement de chargement et la valve commandant le fonctionnement successif des eléments de cet équipement;; la figure 4 est une coupe suivant la ligne IV-IV de la figure 5 et représente un obturateur faisant partie de la valve de commande; et la figure 5 est une coupe suivant la ligne V-V de la figure 4. Comme le montrent les figures 1 et 2, une machine d'exploitation minière montée sur chenilles comprend un chariot 11 comportant un plateau tournant 13 sur lequel est disposée une flèche de montage 12 dont la position angulaire autour d'un axe vertical peut être réglée par des vérins 14 montés entre le chariot et le plateau. La flèche de montage 12 peut être mise en extension et ré tracée par des vérins 15. Son extrémité avant porte une plateforme de support 16 montée de manière que sa position angulaire puisse être réglée autour d'axes horizontaux disposés longitudinalement et transversalement au chariot et autour d'un axe vertical. La plate-forme de support 16 porte une flèche extensible 17 du type décrit dans la demande de brevet français intitulée "Poutre extensible pour équipement de perforation déposée ce même jour par la Demanderesse. La flèche elle-même ne supporte qu'un seul mât de forage du type décrit dans la demande de brevet français précitée ou plusieurs mâts tels que ceux décrits dans la demande de brevet français intitulée "Equipement de perforation à multiples mâts de forage" déposée ce même jour par la Demanderesse. Un équipement de chargement 18, a bras de ramassage, disposé à I'extrémité avant du chariot 11, est articulé sur un châssis de support 19 monté sur le chariot; l'articulation est réalisée à l'aide de pattes 20,21 disposes respectivement sur le châssis et sur cet équipement, et d'une broche 22 passant par les pattes. L'équipement de chargement comprend un tablier 23 de forme générale rectangulaire, lorsqu'on l'observe en plan, symétrique par rapport à l'axe du chariot. Un convoyeur 24 est disposé vers l'avant dans une découpe 25 de forme correspondante du tablier. Des bras de ramassage 26, situés de chaque côté du convoyeur et pouvant fonctionner en combinaison, sont destines à transporter les déblais se trouvant sur le tablier, de ce dernier sur le convoyeur. De profil, le tablier a la forme d'un coin comprenant à l'avant une extrémité durcie 23a résistant à l'usure à laquelle elle est soumise lorsque le tablier est poussé dans ou au-dessous des déblais par l'avance du chariot. En plan, le bord avant se termine par une pointe 23b. De chaque côté de la découpe 25, un châssis de support 27 faisant partie intégrante du tablier est disposé à la fois audessus et au-dessous du plan de la surface de support 23c de ce tablier. Chacun de ces châssis 27 constitue un logement 28 dans lequel est monté l'ensemble mobile 26 d'un bras de ramassage. Chaque châssis a la forme d'un caisson ouvert à l'avant. Chaque ensemble 26 comprend un support 29 en forme de caisson pour un bras de ramassage. Ce support est monté sur un châssis 27, destiné à se déplacer entre des positions qui correspondent aux positions du support représentées à la partie supérieure et â la partie inférieure de la figure 2 et commandé par. un vérin de poussée 30 monte entre le châssis 27 et le support 29. Chaque ensemble 26 comprend un bras de balayage 31 sortant du support et pouvant pivoter dans celui-ci entre des positions correspondant aux positions des bras 31 représentées sur la figure 2. Les bras sont commandés chacun par un vérin 32, disposé entre le support 29 et le bras 31.Chaque bras de balayage 31 est f.ormé de segments et comprend une pointe 31lorientée vers l'avant et un bord avant coudé 31'. Pour éviter que les déblais et des matières analogues ne pénètrent à l'intérieur de chaque support 29, son extrémité avant est partiellément fermée. La pointe 31' du bras de balayage peut être démontable afin de permettre de la remplacer en cas de besoin. Le bord avant ou bord d'attaque du bras peut être denté et/ou non perpendiculaire au plan de la surface de support du tablier. Le convoyeur 24 est du type à chaîne racleuse afin d'être bas en profil. I1 comprend une bande 24a passant autour de rouleaux 24b, 24c entraînés par un moteur hydraulique ou autre. La surface de support du convoyeur 24a est droite et est située dans le plan de la surface correspondante du tablier. Le fait que la largeur du convoyeur est inférieure à celle du tablier, et l'utilisation d'un rouleau de support 24b d'une largeur còr- respondant à celle du convoyeur, permettent d'incliner éventuellement vers le bas et vers l'extôrieur les côtés du tablier. L'inclinaison de la surface de support du tablier est déterminée, au moins en partie, par le diamètre du rouleau 24b, en tenant compte du fait qu'il faut ménager un espace suffisant entre ladite surface de support et le sol pour loger le rouleau à l'avant du tablier. Le fonctionnement de chaque ensemble de bras de ramassage s'effectue en quatre temps successifs, a' savoir un pivotement vers l'intérieur du bras de balayage, un retrait du support dans le châssis correspondant, un pivotement vers l'extôrieur du bras et une avance du support à l'extérieur du châssis. Les séquences de fonctionnement des deux ensembles sont déphasées de façon qu'un support soit rétracte afin de transporter les déblais vers le convoyeur pendant que l'autre support avance et que son bras de balayage pivote vers ltextérieur. De préférence, les divers vérins 30,32 sont alimentés en fluide hydraulique sous pression par un dispositif de commande commun (voir figures 3,4 et 5) afin que ces vérins et les éléments qu'ils commandent fonctionnent successivement de la manière voulue. Une valve de séquence appropriée est décrite dans la demande de brevet français intitulée : "Valve à obturateur rotatif pour la commande d'opérations successives, notamment d'une haveuse" déposée par la Demanderesse. Une telle valve comprend un dispositif permettant à un vérin particulier quelconque de caler mosentanément en cas de surcharge sans que ltéquipement de chargement cesse de fonctionner. Comme le montrent en particulier les figures 3, 4 et 5, la valve de commande comprend un obturateur rotatif comportant un corps cylindrique bridé 111 dont une extrémité est fermée. Un obturateur 112 en forme de disque, monté coaxialement dans ledit corps, y est rotatif. Un plateau de couverture 113 fixé au corps y emprisonne l'obturateur. Cinq orifices de traversée disposés dans l'extrémité fermée du corps comprennent un premier orifice central 114 et quatre orifices 115, 116, 117 et 118 disposés à des intervalles de quatre vingt-dix degrés sur un cercle concentrique au corps. L'extrémité interne de l'orifice 114 est agrandie de façon à comporter un épaulement 114a et la surface de contact du plateau d'extrémité 119 est évidée de manière à comporter un rebord périphérique 120 orienté axialement. L'obturateur 112 est monté avec jeu dans le corps. Ses faces opposées comprennent une queue 112a et une broche d'entraînement 112b assujetties. à l'obturateur. Un alésage 112c est espacé de la paroi opposée de l'obturateur, et des alésages borgnes 112d, 112e reliés l'un à l'autre sont disposés parallèlement à l'alésage 112c, dont ils sont espacés, et radialement à l'obturateur. L'alésage 112d est agrandi sur le côté de l'obturateur tourné vers le plateau d'extrémité 119,tandis que I'extLémité extérieure de l'alésage 112e relié à l'alésage central borgne 112c est obturée par un bouchon 121. La queue 112a est montée avec un ajustage serré mais libre à l'intérieur de l'extrômitô interne agrandie de l'orifice 114 et une bague d'étanchéité 122 disposée dans une gorge périphérique de la paroi de cette extrémité interne porte hermétiquement contre la surface de la queue 112a. La broche d'entraînement 112b sort par une ouverture centrale du plateau de couverture 113. Une bague d'étanchéité 123 disposée dans une gorge de la paroi de cette ouverture porte hermétiquement contre la surface de la broche 112b. Un collier 124 est fixé sur la face externe du plateau de couverture 113 coaxialement à son ouverture et un manchon 125 résistant à l'usure est disposé radialement à l'intérieur du collier, entre celui-ci et la broche. Une autre bague d'étanchéité 126, disposée dans une gorge située sur la face annulaire externe de la bride lîla du corps, porte contre la face opposée du plateau 113. Un palier de butée 127 à aiguilles est interposé entre la face externe de l'obturateur 112 et la face opposée du plateau 113. L'extrémité interne agrandie de l'alésage 112d loge l'agrandissement cylindrique 129a, orienté vers l'arrière, d'un élément de jonction 129 qui y est monté avec un ajustage serré mais glissant. Un ressort de compression 128 est interposé entre la face d'extrémité de l'agrandissement 129a et un épaulement annulaire 112d' de l'alésage 112d. L'élément de jonction 129 est de forme générale courbe lorsqu'on l'observe de face. Son extrémité avant 129b est disposée dans ltévidement de la face avant du plateau d'extrémité 119 et sa surface périphérique radialement externe 129b' est voisine de la surface interne du rebord 120 de façon à être guidée par celui-ci. Entre ses extrémités avant et arrière, ltélément 129 a une section croissante, cette partie intermédiaire étant éga- lement de forme courbe concentrique à l'obturateur 112. La face arrière de la partie intermédiaire 129c est perpendiculaire à l'axe d'un alésage de traversée 129d de lsélément de jonction. La forme courbe de I'extrémité avant 129bt de l'alésage correspond à celle de la section courbe de l'extrômitô avant 129b. Une bague d'étanchéité 130 disposée sur la surface externe de l'agrandissement 129a porte contre la paroi de l'extrémité avant agrandie de l'alésage 112d. L'élément 129 est poussé contre le plateau d'extrémité 119 par le ressort 128. Un orifice courbe 129d' est aligné sur le cercle primitif des orifices 115 à 118 et est relié sucesssivement à ceux-ci pendant la rotation de l'obturateur. L'arc de l'orifice 129d' a une lon gueur telle qu'il isole les uns des autres les orifices successifs 115 à 118 pendant la rotation de l'obturateur tout en mai- tenant à une durée minimale l'intervalle de temps qui s'écoule entre la fermeture d'un orifice et l'ouverture de l'orifice irmmédiatèment suivant. Un orifice de purge 131, disposé sur la paroi du corps 111, est aligné radialement sur une chambre ou espace 132 situé entre la face interne du plateau d'extrémité 119 et la face opposée de l'obturateur. I1 constitue un orifice de sortie pour le fluide introduit dans l'espace 132. La broche d'entraînement 112b est reliée à un moteur hydraulique 150 ayant une caractéristique de couple élevé à faible vitesse. La vitesse de ce moteur est constante mais il est possible de la faire varier en fonction du débit d'entrée dans le moteur. Lorsque l'orifice 114est relié à une source de fluide sous pression, ce fluide peut être transmis successivement aux orifices 115 à 118 par l'alésage borgne 112c, I'extrémité interne des alésages borgnes 112e et 112d et l'ôîôment de jonction 129, les orifices qui, a un moment donné,ne communiquent pas avec orifice 114 étant reliés à l'espace 132 et donc à l'orifice de purge 131. Comme le montre particulièrement la figure 3, la valve de séquence à obturateur rotatif, comprenant l'orifice d'entrée 114, l'orifice de sortie 132 et les orifices d'écoulement 115 à 118, est reliée à 1'quipement de chargement afin de commander le fonctionnement successif de ses vérins de poussée 30, 30a, 32, 32a et de ses bras 31, 31a. Comme on le voit facilement sur la figure 3, le cycle de fonctionnement à quatre temps de chaque bras de balayage 31, 31a et le déphasage qui leur est nécessaire pour que ces bras effectuent les mouvements synchronisés voulus permettent de leur imprimer à la fois des mouvements de translation et des mouvements de rotation. Comme le montre la figure 3, par exemple, le fluide sous pression est introduit à l'arrière du piston du vérin 32 afin de faire pivoter le bras vers l'intérieur, et simultanément du fluide est introduit à l'avant du piston du vérin 32a afin de faire pivoter le bras 31a correspondant vers l'intérieur, les vérins 30 et 30a étant maintenus à la position représentée. Le fluide est renvoyé des faces opposées des vérins 32, 32a à la chambre ou espace 132 par l'orifice 117. Lorsque l'obturateur-avance de façon à mettre l'orifice d'entrée 114 en communication avec l'orifice 116, le fluide sous pression est transmis à l'avant du piston du vérin 30 afin de le rétracter tandis que du fluide est transmis simultanément à la face arrière du piston du vérin 30a afin de le faire avancer. Le fluide provenant des faces opposées correspondantes du piston des vérins 30,30a reflue par l'orifice 118 vers la chambre 132 et sort de celle-ci par l'orifice 131. La présente invention ne se limite pas aux particularités exactes du mode de réalisation décrit,car de nombreuses variantes se présenteront d'elles-mêmes aux spécialistes. C'est ainsi qu'au lieu d'entraîner la valve par un moteur hydraulique 150, il est possible d'utiliser un dispositif d'entraînement analogue. Un dispositif peut être prévu éventuellement pour faire avancer manuellement pas à pas l'obturateur. De plus, bien qu'il soit plus avantageux que le châssis de support soit en forme de caisson de façon à protéger les vérins et éviter qutils ne soient détériorés, cette forme n'est nullement obligatoire car un châssis ouvert peut assurer une protection suffisante dans des circonstances particulières. A nouveau, bien que l'ensemble des vérins hydrauliques décrit constitue un mécanisme commode et fiable de commande des mouvements que doivent effectuer les divers éléments, ces mouvements peuvent être produits par des éléments mécaniques. Les bras de balayage formés de segments que l'on vient de décrire se prêtent facilement à un montage par articulation sur des supports fermés empêchant l'entre des déblais, mais la pré- sente invention ne se limite pas à la mise en oeuvre de bras de ce type ni à celle de bras analogues montés sur des supports fermés ou sensiblement fermés. Des supports ouverts peuvent être prévus dans certaines applications et des bras de forme générale linéaire peuvent convenir. Il va de soi que l'équipement de chargement à bras de ramassage selon l'invention, de la forme particulière décrite ou d'une autre, peut être réalisé sous la forme d'un ensemble séparé, ne remplissant qu'une seule fonction et destiné I etre utilisé seul ou en liaison avec un autre équipement, au lieu d'être monté sur un ensemble composé de perforatrices et d'un véhicule de chargement ou sur tout autre machine composite remplissant des fonctions multiples. I1 va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au dispositif décrit et représenté, sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Equipement de chargement à bras de ramassage comprenant une plate-forme comportant une surface de travail, un dispositif de balayage monté de façon à pousser les déblais sur la plate-forme et des organes commandant le mouvement des éléments du dispositif de balayage, équipement caractérisé en ce que le dispositif de balayage (26,29,31) est monté de manière que ses éléments effectuent des mouvements de translation et de rotation, les organes de commande (30,32) agissant de manière que ces mouvements de translation et de rotation soient effectués successivement. 2. Equipement suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend deux dispositifs de balayage (26,29,31) occupant des positions espacées et opposées, les dispositifs ôtant destinés, lorsqu'ils sont actionnés en service, à attirer entre eux les déblais d'un point situe situé en avant et à les repousser vers l'arrière dans la direction d'un convoyeur 3. Equipement suivant la revendication 2, caractérisé en ce que les organes de commande (30, 30a, 32, 32a) sont agencés de façon que les dispositifs de balayage individuels (29,31) fonctionnent successivement. 4. Equipement suivant la revendication 3, caractérisé en ce que chaque dispositif de balayage comprend un support (24) monté de façon à effectuer un mouvement de translation par rapport à la plate-forme (23) et un bras (31) monté sur le support de manière à tourner par rapport à celui-ci. 5. Equipement suivant la revendication 4, caractérisé en ce que chaque support (29) a la forme d'un caisson dans lequel le bras correspondant (31) est rétracté pendant que le support effectue un mouvement de translation dans la direction des déblais à charger. 6. Equipement suivant la revendication 5, caractérisé en ce que le bras (31) sort du support pendant le mouvement de translation au cours duquel les déblais sont poussés sur la plateforme (23). 7. Equipement suivant l'une quelconque des revendications 4 5 ou 6, caractérisé en ce que les-organes de commande comprennent plusieurs vérins (30, 30a, 32, 32a) reliés respectivement aux supports (29) et aux bras (31). 8. Equipement suivant la revendication 7, caractérisé en ce que les organes de commande (30, 30a, 32, 32a) sont commandés par une valve de séquence (111,112). 9. Equipement suivant la revendication 8, caractérisé en ce que la valve de commande est une valve de séquence comprenant un corps (111), un obturateur rotatif (112) monté dans le corps, un orifice d'entrée (114), plusieurs orifices d'écoulement (115 à 118) réalisés dans le corps, un conduit d'écoulement (112c) ménagé dans ltobturateur communiquant avec l'orifice d'entrée, ledit obturateur étant destiné à relier successivement l'orifice d'entrée aux orifices d'écoulement pendant sa rotation, un mécanisme (150) faisant tourner en continu 11 obturateur par rapport au corps de la valve de séquence pendant que ltéquipement est en service.