Brevet FR2474127A1 — publié le 19810724

247412? i Système d'entraînement à pignon et crémaillère La présente invention concerne un système d'entraTne- ment à pignon et crémaillère. Dans l'exploitation en longue taille des mines, une machine d'extraction attaque habituellement le front de taille du massif de charbon en se déplaçant au-dessus d'un transporteur, dit de front de taille, destiné à évacuer le charbon abattu du front de taille. Récemment, il est devenu de pratique cou- rante d'utiliser une crémaillère le long du transporteur de front de taille et la machine d'extraction comporte un organe mené oui engrène avec la crémaillère pour tirer la machine le long du transporteur. Le transporteur est divisé en sections articulées les unes aux autres de manière à permettre un léger pivotement à la fois dans le sens horizontal et dans le sens vertical. Cette disposition est nécessaire en raison du manque d'uniformité du sol et de manière à permettre un avancement progressif du transporteur. La crémaillère doit donc être aussi divisée en sections qui correspondent aux sections du transpor- teur. L'organe entraîné est soit une chaîne soit une roue à chalne. Une usure importante de la chaîne ou de la roue à chaîne et des dents, ou autres reliefs de la crémaillère, se produit par suite du serpentement de la crémaillère, à la fois dans le sens mrtical et dans le sens horizontal, et que, de ce falt un engrènement-positif n'est pas toujours obtenu. La présente invention a procure un système d'entraînement à pignon et crémaillère, spécialement pour machine d'extraction, ce système évitant le problème précité. Conformément à la présente invention, on obtient un système d'entraînement à pignon et crémaillère dans lequel le pignon comporte des reliefs pouvant engréner avec des re- liefs de la crémaillère et dans lequel les reliefs du pignon sont montés de façon mobile sur le corps de ce pignon en vue d'un pivotement par rapport à ce dernier. De préférence, les reliefs du pignon sont capables d'un pivotement à la fois horizontal et vertical par rapport au corps du pignon sur un angle d'environ 5 . De préférence, chaque relief de la crémaillère comprend un paire de dents espacées, de sorte Qu'une rainure est formée le long de la crémaillère entre les dents, et le pignon comporte des reliefs faisant saillie de part et d'autre du corps du pignon en vue d'engréner avec les deux rangées de dents, le corps du pignon occupant ladite rainure. Le corps du pignon peut former une jante de roue qui roule sur le fond de la rainure, ou bien cette jante peut se trouver à quelque distance au-dessus du fond de la rainure. Chaque relief du pignon peut 9tre constitué par un doigt ou axe s'étendant à travers le corps du pignon et comportant une section partiellement sphérique s'engageant dans une surface d'appui complémentaire du corps. Dans une variante, chaque doigt ou axe peut se présenter sous la forme ou d'un maillon/d'une chatne à maillonsrondsou circulairesmontés avec du jeu dans des ouvertures-du corps de manière à faire saillie de part et d'autre de ce corps. On va maintenant se référer aux dessins annexés, sur lequels: la figure 1 est une vue en coupe d'un matériel d'exploitation minière comprenant un transporteur de front de taille, un matériel latéral de remblais, et une partie du corps d'un machine d'extraction se déplaçant sur le trans- porteur, le transporteur et la machine étant pourvus d'un système d'entraînement à pignon et crémaillère; la figure 2 est une vue en perpsective d'une partie du matériel d'exploitation minière montrant de façon plus détaillée le système d'entratnement à pignon et crémaillère; la figure 3 est une vue d'extrémité en élévation, partiellement en coupe, du système de pignon et crémaillère modifié; et la figure 4 est une vue en élévation latérale à plus grande échelle d'une partie du système de pignon et crémaillère modifiée. En se référant à la figure 1, on voit aue l'on y a représenté un transporteur 11 de front de taille dont la conception est classique et qui comporte deux rebords supérieurs 12, 13. Au ceté remblais du transporteur est fixée une plaque 14 à profil en L dont l'extrémité supérieure.52 est enroulée 24741t7 sur elle-màme de manière à former un rail. L'extrémité Infé- rieure 51 de la plaque à profil en.L s'étend en sens opposé du transporteur jusqu'au coté remblais et une plaque de déver- sement 55 orientée vers le haut est soudée à cette extrémité, cette plaque étant munie d'un fer plat d'assemblage 57 en vue de la fixation de supports de toit (non représenté) à auto- propulsion hydraulique. Une plaque de support verticale53 est soudée en dessous du rail 52 et une plaque d'entretoise- ment 56 est soudée entre la plaque de support 55 et la plaque de déversement 55. Une machine d'extraction 20 se déplace sur le dessus des rebords 12 et 13 du transporteurl. Cette machine comporte, cOté front de taille, un bras 21 s'étendant vers le bas de manière à limiter le déplacement latéral de la machine sur le transporteur et, côté remblais, la machine porte un sabot ou patin 60 qui se déplace sur le plaque d'entretoisement 14 et qui est profilé de manière à entourer partiellement le rail enroulé 52. Cette disposition "emprisonnante" limite à la fois le déplacement latéral et le déplacement vertical de la machine. L'agencement décrit ci-dessus est utilisé classi- quement avec les chatnes de halage ou autres formes d'entrai- nement. Dans le présent mode de réalisation de l'invention, une crémaillère est fixée sur le dessus du rebord 12, coté remblaisdu transporteur 11. Cette crémaillère comprend un socle 30 et des dents 40. La machine porte un pignon 32 qui engrène avec la crémaillère et est entraTnée par une série de roues dentées 33. Les roues dentées sont entratnées par le moteur hydraulique habituel (non représenté) se trouvant sur la machine. La rotation du pignon entratne la machine le long du transporteur. Le transporteur est constitué, comme il est clami- que, par une série de sections articulées de manière à per- mettre un léger pivotement et la crémaillère comprend une série de sections dont chacune est fixée au rebord c8té rem- blais d'une section correspondante de transporteur. Par consé- quent, la crémaillère comporte des sections adjacentes s'inclinant légèrement l'une par rapport à l'autre à la fois 24741t? dans le sens horizontal et dans le sens vertical, habituelle- ment jusqu'à un angle de 4 . Ceci entraîne une forte usure du pignon et/ou des dents d'extrémité des sections de crémaillère. L'usure est considérablement réduite par la disposition dé- crite adoptée dans la construction du pignon. La figure 2 montre que la crémaillère comprend des dents 40 adaptées pour engréner avec les maillons d'une chatne à maillons ronds ou circulaires. Les dents sont espacées dans le sens longitudinal de la crémaillère et chaque dent 40 comporte deux parties 40a, 40b espacées dans le sens latéral de sorte qu'une rainure 41 est formée entre les parties de dents le long de la crémaillère. Cette rainure peut recevoir des maillons verticaux d'une chatne à maillons ronds ou circulaires tandis que des maillons horizontaux engrènent avec les dents. Un chasse -poussier (non présenté) peut être supporté par la machine et passer le long de la rainure pourchasser la poussière de charbon, c'est-à-dire le poussier. Un système de crémaillère de ce type est décrit complètement dans les brevets britanniques n 1 500 904 et 1 500 905. Le pignon 32 comprend un disque 43 comportant des ouvertures 45 espacées tout autour d'une partie périphérique du disque. Dans ces ouvertures sont montées des bandes rigides ovales 44 se présentant sous la forme de maillons d'une chatne du type à maillons ronds ou circulaires. Les bandes s'ajustent avec dujeu dans les ouvertures, leurs extrémités longitudinales traversant les ouvertures respectives. Ces bandes peuvent se déplacer légèrement dans leur propre plan, c'est-à-dire parallèlement à l'axe du pignon et peuvent éga- lement s'incliner légèrement vers cet axe de sorte qu'une légère torsion de 3 à 7 , de préférence environ 5 , de chaque bande est possible par rapport au disque 43. Les bandes sont espacées en fonction de l'espacement des dents 40 de la crémaillère. Grâce à cette disposition constructive, les bandes peuvent se déplacer de manière à se prêter à un léger défaut d'alignement des dents de crémaillère tel que celui qui existe aux jonctions des sections de crémaillère et peut se 24741t? produire en d'autres endroits, grâce à ouoi l'usure de la crémaillère et du pignon se trouve réduite. Le présent mode de réalisation est particulièrement avantageux étant donné qu'il permet l'utilisation du matériel du front de taille existant qui comprend la crémaillère, seul le remplacement du pignon ou de son système de transmission étant nécessaire. Dans le mode de réalisation représenté, le disque 43, qui passe le long de la rainure 41, a un diamètre suf- fisamment grand pour se déplacer le long du socle ou base de la crémaillère en contact avec ce socle de sorte qu'une force plus faihle est exercée sur les dents de la crémaillère et sur les bandes 44 du pignon. Toutefois il n'est pas in- dispensable que le disque soit en contact avec le socle et il peut être préférable qu'il en soit ainsi dans certains cas, étant donné au'une légère accumulation de poussier dans la rainure n'affecterait pas alors le fonctionnement. En se référant maintenant aux figures 3 et 4, on voit que l'on y a représenté une variante de pignon 132 et de dent 112 de crémaillère. Les dents, ici encore, oom- portent deux parties 113, 114 séparées par une rainure 115 et la surface supérieure du socle ou base 111, dans la rainure, sert aussi de surface d'appui 116 pour le bord périphérique extérieur du pignon 132. Dans ce cas, chaque dent 112 comporte une surface concave 117 ainsi qu'une surface convexe d'intro- duction 118 adjacente s'étendant à partir du sommet 119 de la dent. La surface concave 112 supporte un doigt ou axe 123 du pignon. Les deux câtés opposés de chaque dent sont formés de cette manière en vue d'engréner avec le pignon se dépla- çant dans l'un ou l'autre sens le long de la crémaillère. Le pignon, ici encore, comporte un disque 121 qui, dans ce cas, comporte une Jante convexe 122 portant contre la surface 116. Chaque doigt ou axe 123 s'étend à travers le disque et forme de part et d'autre du disque des saillies cylindriques destinées à venir en contact avec les dents de la crémaillère. En dessous des saillies, chaque doigt ou axe comporte une section partiellement sphérioue 125 nui porte contre une surface d'appui complémentaire 126 du disnue. Ceci permet un mouvement universel limité de chaque doigt ou axe par rapport au disque. Le disque peut être fendu le long de son plan mé- dian 140 pour faciliter le remplacement des doigts ou axes, les deux moitiés du disque étant boulonnées l'une à l'autre. REVE'DICATIONS 1. Système d'entratnement à pignon et crémaillère dans lequel la crémaillère est formée par des sections articu- lées pouvant pivoter légèrement l'une par rapport à l'autre et le pignon comporte des reliefs pouvant engréner avec des reliefs de la crémaillère, caractérisé par le fait que les reliefs (44) du pignon (32) sont montés de façon mobile dans le corps (43) du pignon. 2. Système suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que les reliefs (44) du pignon peuvent pivoter à la fois dans le sens horizontal et dans le sens vertical. 3. Système suivant la revendication 2, caractérisé par le fait que le degré de pivotement relatif est de 3 à 4. Système suivant l'une quelconque des revendica- tions 1 à 3,caractérisé par le fait que chaque relief (46) du pignon fait saillie de part et d'autre du corps(43) et que chaque relief (40) de la crémaillère comprend une paire de dents espacées(40a, 40b) de sorte qu'une rainure (41) est formée le long de la crémaillère entre les dents en vue de loger le corps du pignon. 5. Système suivant la revendication 4, caractérisé par le fait que le corps (43) du pignon a la forme d'une dis- que. 6. Système suivant la revendication 5, caractérisé par le fait que la surface périphérique du disque est en con- tact du roulement avec le fond de la rainure (41). 7. Système suivant l'une quelconque des revendica- 4 à 6, caractérisé par le fait que chaque relief du pignon (32) est formé par une bande fermée (44) et par plusieurs paires d'ouvertures (45) ménagées dans le corps (43) du pignon, chaque bande (44) étant logée avecdu Jeu dans une paire correspondante d'ouvertures. 8. Système suivant la revendication 7, caractérisé par le fait que chacun des deux reliefs adjacents de la cré- maillère est profilé de manière à venir en contact simulta- nément avec une des bandes (44). 9. Système suivant l'une quelconque des revendica- tions 4 à 6, caractérisé par le fait que chaque relief du pignon (32) est formé par un doigt ou axe(123) s'étendant à travers le corps du pignon et par le fait que chaque doigt ou axe comporte des sections partiellement sphérique (125) engageédans une partie complémentaire(126) du corps du pignon. 10. Système suivant la revendication 9, caractéri- sé par le fait que chaque dent (112) comporte une surface concave (117) 'pour supporter les taquets ou doigts et une surface convexe (118) se trouvant entre le sommet de la dent et la surface concave pour servir de surface d'introduction régulière vers cette dernière. 11. Matériel d'exploitation minière comprenant un transporteur de front de taille comportant à chacune de ses sections une section de crémaillère et une machine d'abattage qui se déplace sur le transporteur et comporte un pignon pouvant engrèner avec les sections de crémaillère pour entraTner la machine le long du transporteur, caracté- risé par le fait que le pignon et chaque section de crémail- lère constitue un système d'entralnement à pignon et cré- maillère suivant l'une quelconque des revendications 1 à 10.