Brevet FR2452588A1 — publié le 19801024

La présente invention concerne une machine de creusement pour travaux souterrains ou exploitations minières au fond, comportant un bras de coupe pivotant portant à son extrémité un cylindre de coupe et auquel est intégra un convoyeur à raclettes à chatne d deux brins, dont au moins une channe transporteuse subit un renvoi autour du cylindre de coupe et se dirige vers l'arrière sur la face supérieure du bras de coupe. Dans le cas dune machine de creusement de ce type, telle qu'elle est décrite dans la demande de brevet allemand n" 1 921 091, des pierres, par exemple, peuvent parvenir entre le brin inférieur de la chaine transporteuse et le cylindre de coupe, de sorte que cette channe transporteuse est fortement chargée, ce qui peut aboutir à une rupture de ladite channe quand un dispositif de sécurité en cas de surcharge n'est pas prévu. Dans chaque cas, 1usure et la consommation d'énergie sont nettement aug mentées. Cet inconvénient apparat en particulier quand le bras de coupe est chargé, c'est-à-dire quand ce bras de coupe est appuyé depuis le haut sur le tas de matériaux à évacuer, de sorte que le brin inférieur de la chaine transporteuse pénètre dans ces matériaux et charge le brin supérieur.Dans ce cas, le danger de pénétration de pierres est naturellement plus grand, étant donné que le brin inférieur se déplace dans le tas de matériaux lui-même. En outre, au cours d'ùne utilisation de ce type, le brin inférieur est pressé fortement contre les matériaux abattus, ce qui augmente la tension de la channe et accrott l'usure de celle-ci, ainsi que de ses organes de guidage. Le but de l'invention est d'agencer une machine de creusement du type mentionné précédemment de telle sorte qu'aucune pierre ou autres corps étrangers en morceaux ne puisse parvenir entre le brin de la channe transporteuse repoussé vers le haut et le cylindre de coupe, et que le déplacement vers le haut par pression du brin inférieur de la chaine soit empêché au-delà d'une position déterminée. On parvient à ce résultat, suivant l'invention, par le fait qu'il est prévu, en combinaison avec le brin inférieur de la channe transporteuse, un déflecteur qui s'étend jusque dans l'angle ou la commissure formé entre le brin inférieur de la channe, qui se dirige vers le cylindre de coupe, et ce cylindre lui-meme, et dont le côté orienté vers ce brin inférieur de la channe forme un rail de guidage pour ledit brin inférieur, ce rail s'étendant en principe tangentiellement au cylindre de coupe et ayant une longueur au moins sensiblement égale au pas de la channe transporteuse. Dans le cas d'une machine de creusement agencée de cette manière, les pierres ou autres corps étrangers en morceaux sont écartés du brin inférieur de la chaine transporteuse, de sorte qu'ils ne peuvent pas parvenir entre ce brin inférieur et le cylindre de coupe. En meme temps, le brin inférieur est soutenu et guidé par le déflecteur vis-à-vis des forces orientées vers le haut, de sorte que de telles charges ou contraintes n'aboutissent pas à une augmentation de tension de la chaine. Suivant une autre particularité, le déflecteur est maintenu de façon déplaçable dans la direction correspondant à la flèche de la channe et vient s'appliquer en sens opposé, dans une certaine position, contre une butée, le rail de guidage formant dans cette position la limite supérieure du brin inférieur en condition tendue. Dans ce cas, le déflecteur tend à suivre la flèche qui se forme dans la chaine, de sorte que mme si une telle flèche est présente, comme cela est nécessairement le cas après une durée de service notable, le déflecteur est maintenu dans la position requise. L'appui et le guidage du brin inférieur d'une manière s'opposant à des déplacements vers le haut, comme indiqué précédemment, sont alors conservés. Dans le cas de machines de creusement dont le cylindre de coupe est déplaçable le long du bras de coupe pour la mise en tension de la channe transporteuse, le déflecteur peut être maintenu directement ou indirectement sur l'élément, notamment sur le carter, dans lequel le cylindre de coupe est monté. Il en résulte dans ce cas des avantages, étant donné que le déflecteur suit automatiquement le déplacement du cylindre de coupe. Suivant une autre particularité encore, le déflecteur peut pivoter autour de l'axe de rotation du cylindre de coupe. Il peut être monté sur au moins deux axes r2éten- dant parallèlement à l'axe de rotation du cylindre de coupe, qui traversent avec un jeu permettant leur déplacement une fente prévue dans le déflecteur et s'étendant selon un profil curviligne autour de l'axe de rotation, la longueur de cette fente étant supérieure à l'écarte- ment entre les axes. Le déflecteur peut ainsi suivre la fleche de la channe, le rail déflecteur s'étendant alors tangentiellement au cylindre de coupe dans une position adaptée à la flèche de la chaste. Suivant une autre particularité encore, la butée, fouinée notamment par une traverse, est fixée d'une manière évitant tout déplacement sur le bras de coupe ou bien sur des organes rigides rapportés sur celui-ci et coopère avec une surface de butée prevue sur le déflecteur, qui est incurvée ou inclinée par rapport à l'axe longitudinal du bras de coupe, de telle sorte que le débattement du déflecteur dans chaque position de tension du cylindre de coupe soit limité vers le haut dans une position dans laquelle le rail de guidage constitue la limite supérieure pour le brin inférieur de la channe en condition tendue. Cette particularité s'applique notamment à une machine de creusement dont le bras de coupe est, pour des raisons de résistance, nettement plus large que le diamètre du cylindre de coupe.Dans une machine de creusement de ce type, le brin inférieur de la chaine subit une déviation à une certaine distance en avant du cylindre de coupe. En conséquence, un angle aigu est formé entre le tronçon du brin inférieur de la channe se dirigeant vers 1 cylindre de coupe et l'axe longitudinal du bras de coupe. Cet angle change lors de la mise en tension de la chaine transporteuse par déplacement du cylindre de coupe le long de l'axe du bras de coupe.Du fait de l'agencement mentionné précédemment, le rail de guidage du déflecteur est maintenu pour la totalité du déplacement du cylindre de coupe d'une manière s'opposant aux efforts dirigés vers le haut, dans une position dans laquelle il forme avec l'axe longitudinal du bras de coupe le mdmc angle que celui formé entre le brin inférieur de channe en condition tendue se dirigeant vers le cylindre de coupe et l'axe longitudinal du bras de coupe. L'adapta tion du déflecteur s'effectue automatiquement lors de la mise en tension de la channe transporteuse par déplacement du cylindre de coupe. Un réglage séparé du déflecteur n'est donc pas nécessaire. La particularité mentionnée ci-avant fournit une adaptation automatfqulu déflecteur sur toute l'amplitude de débattement du cylindre de coupe. La forme particulière de la surface de butée peut titre définie de façon simple. Dans le cas d'une machine de creusement dont la channe transporteuse est formée par une chaine à rouleaux, le rail de guidage s'engage avec un certain jeu entre les maillons de la channe et est en contact avec les rouleaux de celle-ci. Un agencement de ce type est avantageux, étant donné que la channe transporteuse peut alors rouler par ses rouleaux sur le rail de guidage. Suivant une autre particularité encore, si plu sieurs chatnes transporteuses sont prévues, chacune d'elles est conjuguée à un déflecteur, les différents déflecteurs étant reliés entre eux pour constituer un ensemble unitaire par rapport auquel un talon commun muni d'une surface de butée fait saillie. Ceci permet d'obte nir, dans le cas de plusieurs channes transporteuses, une construction économique. Un seul talon ou bras muni d'une surface de butée suffit alors pour tous les déflecteurs. Suivant une autre particularité encore, la butée est formée par une barre s'étendant transversalement aux parois latérales du bras de coupe et fixée directement ou indirectement sur celui-ci. On obtient ainsi une butée de fabrication économique et qui, en outre, réunit entre elles à la manière d'une entretoise les parois latérales du bras de coupe, en augmentant ainsi la résistance de ce dernier. L'extrémité du rail de guidage opposée au cylindre de coupe peut, par ailleurs, être munie d'un bec de nettoyage. Ceci fournit un effet d'éjection particulièrement favorable. La description qui va suivre, faite en regard des dessins annexés, donnés à titre non limitatif, permettra de mieux comprendre l'invention. La Fig. 1 est une vue de profil d'une machine de creusement. La Fig. 2 est une vue de coupe longitudinale verticale à plus grande échelle à travers le bras de coupe agencé suivant l'invention, faisant partie de la machine de creusement visible sur la Fig. 1. La Fig. 3 est une vue en coupe partielle de l'agencement suivant l'invention, prise en regardant dans la direction de la flèche 10 sur la Fig. 2, le cylindre de coupe étant démonté. Les parties principales de la machine de creusement, désignée dune façon générale par la référence 1 sur la Fig. 1, comprennent un chåssis 2, un bras de coupe 5 qui est articulé de façon à pouvoir pivoter sur le chassis 2 à la fois verticalement et horizontalement sous l'action de vérins hydrauliques 3 et 4, ce bras portant à son extrémité avant un cylindre de coupe 6, un convoyeur à raclettes à chaine désigné d'une façon générale par la référence 7, intégré audit bras, et un convoyeur 8 disposé en arrière du bras de coupe 5 et dont la hauteur de déversement est réglable au moyen d'un vérin hydraulique 9. Le bras de coupe a une forme en caisson et présente deux parois latérales verticales 11 entre lesquelles s'étendent à une certaine distance l'un de l'autre un fond supérieur 12 et un fond inférieur 13. Le convoyeur à raclettes à chaine 7 comprend une channe médiane 14 formée par une chaine à rouleaux sur laquelle sont fixées à intervalles réguliers des raclettes 15 qui sont visibles sur les Fig. 2 et 3. La chaine transporteuse 14 se déplace en circuit fermé dans la direction indiquée par la flèche 16 et elle subit un renvoi au voisinage du point d'articulation du bras de coupe, ainsi que sur le cylindre de coupe 6. Le brin supérieur 17 de la channe 14 prend alors appui sur le fond supérieur 12, tandis que son brin inférieur 18 s'appuie sur le fond inférieur 13, ces deux brins étant guidés entre les parois latérales 11. Le bras de coupe 5 a, en ce qui concerne son profil, une largeur ou épaisseur B nettement supérieure au diamètre D du cylindre de coupe 6. En conséquence, le brin inférieur 18 ne parvient pas au cylindre de coupe 6 parallèlement à l'axe longitudinal 19 du bras de coupe 5, mais il subit une déviation en 21 et forme avec l'axe longitudinal 19, dans la partie dans laquelle il rejoint le cylindre de coupe, un angle aigu a. La commissure 22 ménagée entre le cylindre de coupe 6 et le brin inférieur rejoignant tangentiellement ce cylindre est comblée par un déflecteur 25 pouvant pivoter à un degré limité sur la verticale autour de l'axe de rotation 24 du cylindre de coupe 6 et dont le côté orienté vers le brin inférieur 18 de la chaine est constitué par un rail de guidage 26 destiné à la channe transporteuse 14. La longueur L du rail de guidage 26 est un peu supérieure X la distance T correspondant au pas de la chaine (Fig. 2). Le déflecteur 25 est guidé avec un certain jeu entre deux loues 27 qui seront décrites plus en détail plus loin et sur deux axes 28 garnis de douilles 30, qui traversent ces joues et le déflecteur 25 par une fente verticale 29 ménagée dans celui-ci, cette fente étant incurvée autour de l'axe de rotation 24. La longueur de la plage de débattement du déflecteur 25 correspond à la différence entre la longueur E de la fente 29 et la distance F entre les axes 28.La faculté de pivotement du déflecteur 25 dans le sens vertical est avantageuse pour les raisons suivantes : pour permettre la mise en tension de la chaine transporteuse 14, le cylindre de coupe 6 est déplaçable selon l'axe longitudinal 19 du bras de coupe 5. A cet effet, le cylindre de coupe 6 est monté dans un carter 31 qui est déplaçable dans une coulisse 33 du bras de coupe 5, dans le sens de l'axe longitudinal 19, au moyén de mécanismes 32 qui sont indiqués Simplement de façon schématique sur la Fig. 1. Mais lors du déplacement du cylindre de coupe 6, l'angle a formé entre le brin inférieur de la channe 18 et l'axe longitudinal 19 du bras de coupe 5 change. Par exemple, lors dc la mise en tension de la chaine 14, cet angle a diminue. Le déflecteur 25 a tendance à suivre ces positions variables du brin inférieur 18 de la channe dans son guide en arc de cercle (fente 29), de sorte que le rail de guidage 26 est toujours tangentiel au cylindre de coupe 6. Les joues 27 qui assurent le guidage latéral du déflecteur 25 sont soudées sur une traverse 34 du carter 31. Cette traverse 34 remplace le fond supérieur 12 au droit du carter 31. Le déflecteur 25 peut se déplacer librement, de sorte qu'il peut suivre la flèche prise par la chaine, comme indiqué par la flèche 35. Dans le sens opposé, le mouvement est toutefois limité dans une position pour laquelle le rail de guidage 26 forme une limite supérieure pour le brin inférieur 18 en conditiontendue. Il est prévu à cet effet une butée qui limite le mouvement vers le haut du déflecteur 25 chaque fois dans la position prescrite. Un talon 37 faisant saillie depuis le côté du déflecteur 25 orienté à l'opposé du cylindre de coupe 26 vient s'appliquer contre la butée formée par une traverse 36 fixée sur les parois latérales du bras de coupe 5.La surface de butée 38 ménagée sur le talon 37 est incurvée par rapport à l'axe longitudinal 19, de telle sorte que le mouvement vers le haut du déflecteur 25 soit limité, dans chaque position de tension du cylindre de coupe 6, dont le déplacement est suivi par le déflecteur 25 du fait qu'il est suspendu dans le carter 31 portant le cylindre de coupe, dans une position dans laquelle ce déflecteur 25 constitue une limite supérieure pour le brin inférieur 18 de la channe en condition tendue. Le brin inférieur 18 ne peut donc pas entre repoussé au-delà d'une position dans laquelle il s'étend exactement depuis le cylindre de coupe 6 jusqu'au fond inférieur 13. Un déplacement vers le haut par poussée du brin inférieur 18 se produit lors du chargement, quand le bras de coupe est pressé depuis le haut sur le tas de matériaux abattus pour assurer leur chargement. Ce déplacement vers le haut par poussée aboutit de façon positive à une augmentation de la tension de la channe, ce qui est empoché par l'agencement faisant l'ob- jet de l'invention. L'effet du rail de guidage 26 est le mieux visible sur la Fig. 3. Ce rail de guidage 26 s'engage avec un certain jeu entre les maillons 39 de la chaine transporteuse 14 formée par une chatne à rouleaux, et il est en contact avec res rouleaux 41 de la chane. Quand le brin inférieur 18 est repoussé vers le haut de la manière décrite ci-avant, la chaine 14 prend appui sur le rail de guidage 26 avec une friction relativement faible. L'extrémité du rail de guidage 26 opposée au cylindre de coupe 6 (Fig. 2) se présente sous la forme d'un bec de nettoyage 42 qui débarrasse la face supérieure du brin inférieur de la chaine des pierres ou autres corps étrangers en morceaux. Ce bec de nettoyage 42 se termine par une arête 43 et ses surfaces en forme de coins délimitent entre elles un angle droit. Afin que cette limitation précitée du mouvement vers le haut du déflecteur 25 soit assurée sur toute la plage de débattement du cylindre de coupe 6, le talon 37 a une longueur G qui est un peu supérieure à la course du cylindre de coupe 6. L'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et des modifications peuvent y titre apportées, dans le domaine des équivalences techniques, sans s'en écarter. Il est possible, par exemple, de prévoir au lieu d'une surface de butée incurvée 38 une surface de butée rectiligne inclinée par rapport à l'axe longitudinal 19 du bras de coupe 5. REVENDICATIONS 1. - Machine de creusement pour travaux souterrains ou exploitations minières au fond, comportant un bras de coupe pivotant portant à son extrémité un cylindre de coupe et auquel est intégré un convoyeur à raclettes à chaine à deux brins, dont au moins une chaine transporteuse subit un renvoi autour du cylindre de coupe et se dirige vers l'arrière sur la face supérieure du bras de coupe, caractérisée en ce que le brin inférieur (18) de la chaîne transporteuse est conjugué à un déflecteur (25) qui s'étend jusque dans la commissure (22) ménagée entre le brin inférieur (18) se dirigeant vers le cylindre de coupe (6) et ce cylindre lui-même, et dont le côté orienté vers ce brin inférieur (18) forme un rail de guidage (26) pour ledit brin inférieur (18), ce rail de guidage s'étendant en principe tangentiellement au cylindre de coupe (6) et ayant une longueur (L) qui est au moins sensiblement égale au pas (T) de la chaîne transporteuse (14). 2.- Machine de creusement suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le déflecteur (25) est monté de façon à pouvoir se déplacer dans la direction de la flèche prise par la chaîne (flèche 35) et en sens opposé jusque dans une position d'application contre une -butée (traverse 36) dans laquelle ce rail de guidage (26) constitue une limite supérieure pour le brin inférieur (18) en condition tendue. 3.- Machine de creusement suivant la revendication 1 ou 2, dans laquelle le cylindre de coupe est monté dans un organe déplaçable en translation, en principe dans le sens longitudinal du bras de coupe, en vue de la mise en tension de la chaine transporteuse, caractérisée en ce que le déflecteur (25) est monté directement ou indirectement sur cet organe (carter 31). 4.- Machine de creusement suivant la revendication 2 ou 3, caractérisée en ce que le déflecteur (25) est monté de façon à pouvoir pivoter autour de l'axe de rotation (24) du cylindre de coupe (6). 5.- Machine de creusement suivant la revendica tion 4, caractérisée en ce que le déflecteur (25) est monté sur au moins deux axes (28) parallèles à l'axe de rotation (24) du cylindre de coupe (6), ces axes traversant une fente (29) incurvée autour de l'axe de rotation (24) et ménagée dans le déflecteur (25), la longueur de cette fente (E) étant supérieure à l'écartement entre les axes (28). 6.- Machine de creusement suivant la revendication 4 ou 5, dans laquelle le brin de la chaîne rejoint le cylindre de coupe en formant un angle aigu avec l'axe longitudinal du bras de coupe, caractérisée en ce que la butée (36) est fixée sur le bras de coupe (5) ou sur des éléments rigides rapportés sur celui-ci d'une manière s'opposant à son déplacement et coopère avec une surface de butée (38) prévue sur le déflecteur (25) et incurvée ou orientée obliquement par rapport à l'axe longitudinal (19) du bras de coupe (15), et en ce que le débattement par pivotement du déflecteur (25) est limité vers le haut, pour chaque position de tension du cylindre de coupe (6), dans une position dans laquelle le rail de guidage (26) constitue une limite supérieure pour le brin inférieur (18) de la chaîne en condition tendue. 7.- Machine de creusement suivant la revendication 5, caractérisée en ce que la surface de butée (38) est ménagée sur un talon (37) qui s'étend depuis le côté du déflecteur (25) opposé au cylindre de coupe (6), sur une longueur (G) qui est au moins égale à la course de déplacement du cylindre de coupe (6). 8.- Machine de creusement suivant l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la chaîne transporteuse est formée par une chaine à rouleaux, caractérisée en ce que le rail de guidage (26) s'engage avec jeu entre les maillons (39) de la chaîne et vient en contact avec les rouleaux (41) de celle-ci. 9.- Machine de creusement suivant l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le convoyeur à raclettes à chaine comprend plusieurs chat- nes, caractérisée en ce que chaque chaîne est conjuguée à un déflecteur, ceux-ci étant reliés entre eux pour former un ensemble unitaire à partir duquel fait saillie un talon muni d'une surface de butée et commun à tous les déflecteurs. 10.- Machine de creusement suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la butée est formée par une barre (36) s'étendant transversalement aux parois latérales (11) du bras de coupe (5) et fixée directement ou indirectement sur celui-ci. 11.- Machine de creusement suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'extrémité du rail de guidage (26) opposée au cylindre de coupe (6) est constituée par un bec de nettoyage (42).