Brevet FR2458722A1 — publié le 19810102

L'objet de l'invention est un mécanisme d'avancement, notamment pour des machines minières telles que les abatteuses et les chargeuses, ainsi que les convoyeurs au sol et souterrains. On connaît les constructions des mécanismes d'avancement équipés d'une roue motrice qui s'engrène dans la crémaillère fixée rigidement au chemin de roulement de la machine. Les segments de la crémaillère comportent des dents, des sièges ou des axes situés entre deux longerons et coopèrent avec des roues dentées, des crabots ou avec d'autres éléments similaires. Le principal défaut de construction des mécanismes d'avancement connus comportant des segments de crémaillère fixés rigidement au chemin de roulement de la machine est leur travail défectueux sur des courbures du chemin de roulement de la machine. La roue motrice du mécanisme d'avancement prend sur les courbes du chemin de roulement diverses positions par rapport à la crémaillère etaux points de contact des segments de la crémaillère, on voit se former d'importants accroissements de la-valeur du pas. Les pertur- bations sensibles de coopération, produites à la suite des change- ments de la position de la roue par rapport à l'axe longitudinal de la crémaillère ainsi que des changements de la valeur du pas aux points de contact des glissères du convoyeur, limitent considérable- ment le domaine d'application de ces mécanismes et constituent la source de nombreuses pannes, ainsi que de la faible durabilité de la crémaillère et de la roue motrice. On connaît aussi la construction du mécanisme selon la demande polonaise de brevet n0 P 206 703, comprenant des segments fixés alternativement de la manière rigide et par articulations au chemin de roulement de la machine. Chaque deuxième segment de la crémaillère, situé au-dessus de l'assemblage des glissières du convoyeur, présente la possibilité de limiter l'avancement longitu- dinal gràce à deux serres articulées fixées aux ouvertures ovales pratiquées dans le corps de la crémaillère. Le défaut de cette cons- truction est la coopération défectueuse de la roue motrice avec la crémaillère sur des courbures du chemin de roulement, notamment dans le plan horizontal, due au changement de la position de l'axe de la roué motrice par rapport à l'axe longitudinal des segments de la crémaillère. Sur un chemin de roulement rectiligne, on observe également dans cette construction le changement de la position de la roue par rapport à la position nominale en ce qui concerne les jeux entre le patin de la machine et les longerons de la crémail- lère, rendant ainsi pire la coopération de la roue avec la crêmail- lère dans les conditions normales de travail. Une autre construction du mécanisme d'avancement connue selon le brevet polonais n' 104 524 est la méthode de fixation arti- culée des segments de la crémaillère au chemin de roulement de la machine, permettant la rota tion et l'avancement transversal ainsi que le levage et l'abaissement du segment de la crémail- lère et l'assemblage coulissant du pivot de la fourche avec le patin fixé au chemin de roulement de la machine. Une autre construction connue selon la demande de brevet polonais n0 P 194 151 est le mode de fixation par articula- tion des segments de la crémaillère au chemin de roulement de la machine à l'aide de deux articulations reliées par un guidage. Le défaut de ces constructions connues des mécanismes d'avancement comportant la fixation articulée des segments de la crémaillère est la complexité de la construction et le poids consi- dérable des crémaillères ainsi que le montage et le démontage diffi- cilesdes éléments. Le défaut supplémentaire de la construction selon le brevet n0 104 524 est la largeur considérable de la serre de fixa- tion prenant la forme d'une fourche et la forme compliquée des longe- rons des segments de la crémaillère. Un autre défaut supplémentaire de la construction selon le brevet n0 P 194 151 est la position de l'axe de l'articulation au-dessous de l'axe longitudinal de la crémaillère, faisant apparaître dans le guidage de la machine le couple qui augmente la résistance de frottement. Le but de l'invention est la mise au point de la cons- truction du mécanisme d'avancement qui élimine ces défauts. Ce but a été atteint grâce à l'application de la solution qui constitue l'objet de l'invention. Le mécanisme d'avancement, notamment pour des machines minières, comporte la roue motrice qui coopère avec la crémaillère composée de segments fixés au chemin de roulement de la machine à l'aide d'une serre simple de fixation, assurant la distance constante entre l'axe de rotation de la roue motrice et l'axe longitudinal de la crémaillère, indépendamment de l'espèce et du degré de courbure du chemin de roulement de la machine. L'application de la serre de fixation ayant la surface supérieure adaptée à coopérer avec la roue motrice permet de fixer par articulation le segment de la crémaillère dans son axe longitu- dinal ainsi que les guidages glissants, forçant la position cons- tante de la roue motrice par rapport à l'axe longitudinal de la crémaillère sous les longerons des segments de la crémaillère, sim- plifiant ainsi de la manière essentielle la construction des longe- rons de la crémaillère ainsi que des guidages. Le mode d'assemblage par articulation, présenté selon l'invention, des segments de la crémaillère à l'aide des segments intermédiaires et des joints articulés, permet de réduire d'au moins quatre fois l'accroissement maximal de la valeur du pas sur une courbure du chemin de roulement de la machine et, de ce fait, assure la coopération correcte de la roue motrice avec la crémail- lère sur de grandes courbures du chemin de roulement de la machine. Grâce à l'introduction des caractéristiques mentionnées de l'invention, les défauts de construction décrits au début ont été éliminés. Le mécanisme présenté selon l'invention assure la position nominale de l'axe de rotation de la roue motrice par rapport à l'axe longitudinal des segments de la crémaillère, indé- pendamment de l'espèce et du degré de la courbure du chemin de roulement de la machine. Le dispositif présenté assure la simplicité de la construction et la facilité de l'exploitation, grèce è la simplification notable de la construction des segments de la crémaillère, des serres de fixation et des guidages. Grâce à la simplicité de la construction, le dispositif présenté est moin.s cher et plus fiable à l'exploitation, assurant le travail correct et sans heurts dans les conditions difficiles de l'exploitation minière. La solution présentée du mécanisme selon l'invention permet la prise de la position verticale par la roue motrice et de la faire pivoter d'un angle de 90 dans le plan horizontal. 4. Un exemple de réalisation est montré sur les dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 représente la vue de face du mécanisme d'avancement avec la roue motrice avec l'axe de rotation horizontal - la figure 2 représente la vue de face du segment de la crémaillère et de la serre de fixation; - la figure 3 représente la coupe droite du chemin de roulement de la machine; - la figure 4 représente la vue de face des segments de la crémaillère sur une courbure du chemin de roulement dans le plan horizontal - la figure 5 représente la vue de face du mode de fixation flexible dans le plan horizontal du segment de la crémail- lère à l'aide d'inserts de caoutchouc; - la figure 6 représente la vue de face du guidage des segments de la crémaillère sous forme d'un rouleau de rotation - la figure 7 représente la section longitudinale de l'assemblage des segments de la crémaillère à l'aide d'un joint - la figure 8 représente la vue du segment de la crémaillère avec la serre de fixation articulée située au-dessous de la crémaillère; - la figure 9 représente la vue du segment de la crémaillère avec la serre articulée de fixation au chemin de roule- ment près de la paroi latérale du segment de la crémaillère; - la figure 10 représente la section droite du segment de la crémaillère avec la serre de fixation articulée située entre les longerons du segment de la crémaillère; - la figure Il représente la section longitudinale de la serre articulée de fixation et du joint des segments de la cré- maillère avec les axes cylindriques dépassant à l'extérieur des lon- gerons; et - la figure 12 représente la section longitudinale du joint représenté sur la figure 11. Le mécanisme d'avancement est équipé de la roue motrice 7 entrainée par la transmission d'entratnement 1 de la machine. La roue motrice 7 s'engrène dans la crémaillère 8 sous forme d'axes cylindriques fixés aux deux longerons latéraux 12. Les segments de la crémaillère 8 sont fixés par articulations au chemin de roulement 3 de la machine, composé des glissières du convoyeur, du guide tubulaire 6, de la rehausse du convoyeur 5 et du patin 4 fixé au traîneau de la machine 1. Les segments de la crémaillère 8 gardent par rapport à la roue motrice 7 la position constante, for- cée par le guidage 23, enfermant la roue motrice. La distance cons- tante A entre l'axe longitudinal 16 des segments de la crémaillère et l'axe de rotation 31 de la roue motrice 7 est forcée par les faces d'appui 22 du guidage 23, indépendamment de l'espèce et du degré de la courbure du chemin de roulement de la machine 1. La serre 9 qui fixe par articulation le segment de la crémaillère 8 au chemin de roulement de la machine 1 comporte la surface utile 10 qui coopère avec la roue motrice 7 et les pivots Il encastrés dans les longerons latéraux 12 du segment de la crémaillère 8. La serre de fixation 9 du segment de la crémaillère est fixée au chemin de roulement 13 de la machine à l'aide des axes cylindriques 14. La rotation du segment de la crémaillère 8 par rapport aux pivots Il immobiles de la serre de fixation 9 dans le plan vertical par rap- port aux longerons latéraux 12 est obtenue - à titre d'exemple - à l'aide du jeu dans les ouvertures de ces longerons 12. Les seg- ments de la crémaillère 8 sont assemblés à l'aide du joint 17 composé des deux axes cylindriques 18 et 19 encastrés dans les ouver- tures ovales 20 des longerons latéraux 12. Une variante de la solution selon l'invention est la rotation réalisée du segment de la crémaillère 8 par rapport aux pivots 11 immobiles de la serre de fixation 9 dans le plan perpen- diculaire aux longerons latéraux 12 à l'aide des inserts élastiques 15 en caoutchouc, encastrés dans les ouvertures des longerons laté- raux 12. Les inserts élastiques 15 exercent une influence avanta- geuse sur la répartition des pressions sur les pivots Il et amor- tissent de façon sensible les excès des forces dynamiques dans la crémaillère. Une variante de la solution selon l'invention est les segments intermédiaires 21, situés entre les segments de la cré- maillère 8, assemblés par articulations avec les segments 8 à l'aide des joints 17, les axes cylindriques 18 et 19 du joint 17 étant encastrés dans les ouvertures ovales 20 du segment de la crémaillère 8 et du segment intermédiaire 21. En position nominale de travail sur un chemin de roulement rectiligne de la machine, les ouvertures ovales 20 du segment de la crémaillère 8 et du segment intermé- diaire 21 sont élargies le long de l'axe longitudinal 16 de la cré- maillère dans la direction de l'arête 32 du segment de la crémail- lère 8 et de l'arête 33 se trouvant près du segment intermédiaire 21. Un tel mode d'assemblage par articulations des segments de la cré- maillère 8 permet de réduire de quatre fois l'accroissement maximal de la valeur du pas, formé à la suite de l'écartement mutuel des segments de la crémaillère sur des courbures du chemin de roulement de la machine. Une autre variante est la serre 25 fixant par arti- culation le segment de la crémaillère 8 au chemin de roulement de la machine 1, comportant la surface utile 26 qui coopère avec la roue motrice 7 et les pivots 27 et 28 encastrés dans les longerons laté- raux 12, le pivot 28 de la serre de fixation 25 étant fixé au corps 29 fixé au chemin de roulement de la machine près de la paroi latérale du longeron 12. Le mode de fixation latérale permet de découvrir complètement l'espace sous la crémaillère. Une autre variante de la solution selon l'invention est le bon guidage du segment de la crémaillère 8 sous forme du rouleau rotatif 24 porté par un palier à roulement dans la machine 1 sous la roue motrice 7. L'application du guidage sous forme de rouleau rotatif permet de réduire au minimum les résistances au mouvement et les pertes de la force de traction. Une autre variante de la solution selon l'invention est la serre de fixation 30 avec l'axe du joint 34 situé au-dessous de l'axe longitudinal 16 du segment de la crémaillère 8. Une autre variante de la solution selon l'invention est la serre 35 qui fixe par articulation le segment de la crémail- lère 36 au corps 13 du chemin de roulement de la machine 1 située entre les longerons 37 du segment de la crémaillère 36. La serre de fixation 35 comporte une ouverture, dans laquelle est logé l'axe cylindrique 40 de l'articulation. Les axes cylindriques 38 qui coopèrent avec les deux roues dentées motrices 39 sont situés symétriquement à l'extérieur des longerons 37 du segment de la crémail- lère 36. Les segments de la crémaillère 36 sont assemblés à l'aide du joint 41 composé au moins d'un axe cylindrique 42 de la crémail- lère. Le joint 41 est assemblé par articulation avec les longerons 37 des segments de la crémaillère 36 par les axes cylindriques 43. Le joint 41 comporte deux ouvertures ovales 44 élargies le long de l'axe longitudinal 45 de la crémaillère. Sur un chemin de roulement rectiligne de la machine 1, en position nominale de travail de la crémaillère, les ouvertures ovales 44 du joint 41 sont élargies le long de l'axe longitudinal 45 de la crémaillère dans la direction des serres simples 35 qui fixent par articulations les segments de la crémaillère 36. La distance constante A entre l'axe longitudinal 45 des segments de la crémaillère 36 et l'axe de rotation 46 des roues dentées motrices 39 est forcée par les faces d'appui 47 situées symé- triquement du guidage 23 de la machine 1, glissant avantageusement à l'extérieur des longerons de la crémaillère. L'application des segments de la crémaillère avec deux axes cylindriques 38 situés symétriquement qui coopèrent en même temps avec deux roues dentées motrices 39 permet de réduire les diamètres des axes cylindriques ainsi que les pressions exercées par les dents des roues sur les axes cylindriques. Une telle cons- truction des segments de la crémaillère permet en outre de simplifier notablement la construction de la serre de fixation articulée et des joints des segments de la crémaillère. REVEND I CA T IONS 1. Mécanisme d'avancement, notamment pour des machines minières, comprenant une roue motrice qui coopère avec une crémail- lère composée de segments de crémaillère assemblés par articulation en une chaîne le long du chemin de roulement de la machine, caracté- risé en ce que les segments de la crémaillère (8) sont fixés au chemin de roulement de la machine (1) à l'aide de la serre simple de fixation (9) articulée, l'axe longitudinal (16) des segments de la crémaillère (8) étant éloigné de l'axe de rotation (31) de la roue motrice (7) d'une distance constante (A) forcée par les faces d'appui du guidage (23) et de la machine (1), indépendamment de l'espèce et du degré de la courbure du chemin de roulement de la machine (1). 2. Mécanisme d'avancement selon la revendication 1, carac- térisé en ce que la serre (9) qui fixe par articulation le segment de la crémaillère (8) au chemin de roulement de la machine (1) comporte la surface utile (10) coopérant avec les dents de la roue motrice (7) et les pivots (11) sur lesquels sont encastrés par articulation les longerons latéraux (12) du segment de la crémaillère (8). 3. Mécanisme d'avancement selon la revendication 2, carac- térisé en ce qu'il comporte les inserts élastiques (15) encastrés dans les ouvertures des longerons latéraux 12. 4. Mécanisme d'avancement selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le guidage (23) de la machine (1) comporte les faces d'appui (22) glissant sur les surfaces inférieures des lon- gerons latéraux (12) des segments de la crémaillère (8). 5. Mécanisme d'avancement selon la revendication 1, carac- térisé en ce qu'entre les segments de la crémaillère (8), fixés par articulation au chemin de roulement de la machine (1), se trouvent les segments intermédiaires (21) assemblés par articulation avec les segments de la crémaillère (8) à l'aide des guidages (17), les axes cylindriques (18 et 19) du joint étant encastrés dans les orifices ovales (20) du segment de la crémaillère et du segment intermédiaire (21). 6. Mécanisme d'avancement selon la revendication 5, carac- térisé en ce que les ouvertures ovales (20) du segment de la cré- maillère (8) et du segment intermédiaire (21) sont élargies le long de l'axe longitudinal (16) de la crémaillère, dans la direction de l'arête (32) du segment de la crémaillère (8) et de l'arête (33) du seg- ment intermédiaire (21) en position nominale normale de travail de la crémaillère sur un chemin de roulement rectiligne de la machine (1). 7. Mécanisme d'avancement selon la revendication 1, caractérisé en ce que la serre (25), qui fixe par articulation le segment de la crémaillère au chemin de roulement (3) de la machine (1), comporte la surface utile (26) coopérant avec la roue motrice (7) et les pivots (27) et (28) sur lesquels sont encastrés les longerons latéraux (12) du segment de la crémaillère (8), le pivot (28) de la serre (25) étant fixé au corps (29) du chemin de roulement (3) de la machine (1) près de la paroi latérale du longeron (12). 8. Mécanisme d'avancement selon l'une des revendications 1, 2 ou 7, caractérisé en ce que le guidage (23) comporte les faces d'ap- pui sous forme des rouleaux rotatifs (24) situés sous les longerons latéraux (12) du segment de la crémaillère (8). 9. Mécanisme d'avancement selon la revendication 1, caractérisé en ce que la serre articulée (30) comporte l'axe du joint (34) situé au-dessus de l'axe longitudinal (16) des segments de la crémaillère (8). 10. Mécanisme d'avancement selon la revendication 1, carac- térisé en ce que la serre (35) qui fixe par articulation le segment de la crémaillère (36) au chemin de roulement-de la machine (1, est située entre les longerons (37) du segment de la crémaillère (36), les axes cylindriques coopérant avec les roues motrices de la cré- maillère (39) étant situés à l'extérieur des longerons (37) du segment de la crémaillère (36). 11. Mécanisme d'avancement selon la revendication 10, carac- térisé en ce que la serre (35) comporte une ouverture dans laquelle est encastré l'axe cylindrique (40) de l'articulation, fixé aux lon- gerons latéraux (37) du segment de la crémaillère 36. 12. Mécanisme d'avancement selon la revendication 10, caractérisé en ce que les segments de la crémaillère (36) sont assem- blés à l'aide du joint (41) composé au moins d'un axe cylindrique (42) de la crémaillère, le joint (41) étant assemblé par articulation avec les longerons (37) des segments de la crémaillère (36) à l'aide des axes cylindriques (43) fixés aux longerons (37) des segments de la crémaillère (36). 13. Mécanisme d'avancement selon la revendication 12, carac- térisé en ce que le joint (41) comporte deux ouvertures ovales (44) élargies-le long de l'axe longitudinal (45) de la crémaillère eten position nominale de travail de la crémaillère, les ouvertures ovales (44) du joint (41) sont élargies le long de l'axe longitudi- nal (45) de la crémaillère dans la direction des serres (35) qui fixent par articulation les segments de la crémaillère (36). 14. Mécanisme d'avancement selon la revendication 1 ou 10, caractérisé en ce que le guidage (23) de la machine (1) comporte les faces d'appui (47) qui glissent avantageusement sur les surfaces inférieures des axes cylindriques (38) de la crémaillère.