Brevet FR2478731A1 — publié le 19810925

la présente invention a pour objet une installa- / de minerais tion de rabot pour l'abattagetau fond de mines, notamment un rabot à charbon pour l'exploitation au fond, comportant un dispositif de rabot pouvant être déplacé sur un guidage de rabot, muni d'au moins un support d'outils et d'une chaîne de rabot s'étendant dans le guidage du rabot, à laquelle le dispositif de rabot est relié. Pour une vitesse prédéterminée du rabot, la capacité d'extraction d'un rabot à charbon dépend essentiellement de la hauteur du dispositif de rabot et de la profondeur de coupe de l'outil de rabot. La hauteur du dispositif et la profondeur de coupe sont déterminées par le guidage du rabot. En effet, le guidage du rabot doit être en mesure de recevoir les forces nécessaires pour presser le dispositif de rabot contre le front de taille, et pour subir les moments de basculement résultant de ces forces. De ce fait, la hauteur du dispositif de rabot est considérablement limitée par l'importance du gisement. En règle générale également, on ne peut obtenir une augmentation de la capacité d'extraction par une simple augmentation de la hauteur de la construction et de la profondeur de coupe. L' invention a pour but de réaliser une ins- tallation de rabot, notamment un rabot à charbon du genre décrit ci-dessus, qui se distingue par une capacité d'extrac- tion accrue pour une vitesse de rabot prédéterminée, et ce aussi bien lors de sa mise en oeuvre dans des gisements de faible importance. Suivant l'invention, ce résultat est atteint dans une installation de rabot et notamment un rabot à charbon du genre précité, par le fait que le dispositif de rabot est constitué par un train de rabots et 2478-731 est composé de deux rabots distincts ou davantage, qui sont reliés ensemble de manière rigide par interposition de liaisons articulées pour l'équilibrage des moments, et les supports d'outils des différents rabots peuvent être disposés ou positionnés contre le front de taille, de façon que la profondeur de coupe des outils de rabot sur les supports d'outils dans le dispositif de rabot, augmente dans la même ligne de couped'un rabot au rabot suivant. Suivant l'invention, on obtient par l'agencement du dispositif de rabot en différents rabots distincts suivant une combinaison de rabots,une répartition du volume d'extrac- tion sur les différents rabots. Dans ces conditions, les supports de rabot sont disposés ou positionnés contre le front de taille, de telle sorte que les différents rabots travaillent comme des socs de charrue identiques suivant le principe du brochage. D'après ce principe, les outils de rabot des différents rabots sont mis en action l'un après l'autre, le mode et l'étendue du travail d'abat- tage assumés par chaque rabot étant déterminés par la confor- mation et l'agencement des outils de rabot. Les différents rabots enchaînés les uns aux autres pour former un train de rabots sont en mesure d'abattre un volume d'extraction accru, du fait qu'ils sont réalisés avec une hauteur relativement plus basse en raison de la profondeur de coupe partagée sur les supports de rabot des différents rabots. Les moments de basculement résultant des forces de pression sont réduits grâce à la plus faible hauteur des différents rabots, de telle sorte que le guidage des rabots estadapté pour recevoir ces moments de basculement. De ce faiton obtient une masse de rabot supérieure pour recueillir la pression de coupe agissant sur les différents rabots, que dans un dispositif de rabot à rabot unique. Le guidage du dispositif de rabot est également réparti sur les différents rabots, et assis de ce fait sur unebase multiple. On obtient également par cet agencement un moment de rappel, opposé aux moments de basculement,supérieur à celui développé dans les formes de réalisation connues. Enfin, grâce aux liaisons articulées entre les difféï- rents rabots, le train de rabotsest en mesure de parcourir les creux et les bosses. En outre, un jeu, du à une ouverture allongée dans laliaison articulée permet que, lors du blocage d'un rabot, le rabot suivant puisse asséner un coup vers l'avant. On obtient.ainsi que chaque rabot situé en avant soit frappé en cas de blocage et que le train de rabotspuisse continuer à travailler. Suivant une autre particularité de l'invention, le train de rabotspeut être constitué de deux ou plusieurs rabots de même hauteur. Un assemblage de rabo-tmde ce genre est approprié notamment à sa mise en oeuvre dans des gisements de faible importance, dans lesquels on ne dispose que d'un espace minimum entre le toit et le guidage du rabot, et dans leEque2spar conséquent on doit travailler avec une capacité d'extraction accrue. Mais il existe également la possibilité que le train de rabotsse compose de trois rabots distincts, le rabot du milieu étant constitué comme une tour, si le gisement est suffisamment important. Dans un tel cas, on choisira la profondeur de coupe des outils de rabot correspondant à la hauteur de rabot dans le rabot en forme de tour, plus faible que dans les autres différents rabots. De ce fait, il existe la possibilité de prévoir dans la zone supérieure du rabot en forme de tour moiis d'outils de rabot, car ces outils de rabot ont pour but essentiel, compte tenu de la solidité moins grande du gisement résultant de la pression d'abattage dans la zone supérieure du gisement, simplement de libérer le charbon à cet endroit et de le laisser s'abattre. Suivant une parti- cularité de l'invention, chaque rabot est attaché à la chaîne de rabot avec le jeu d'une ouverture allongée dans les liaisons articulées. On obtient ainsi une répartition des forces de traction sur les différents rabots et par conséquent une répartition de la charge sur l'ensemble du train de rabotsavec un jeu dans la frappe. Sous ce rapport, la chaîne de rabot saisit de manière appropriée chaque extrémité avant des différents rabots dans la direction des rabots. Suivant une forme de réalisation préférée de l'invention, les liaisons articulées comportent des colliers de liaison fixés de manière rigide aux diffé- rents rabots, qui sont en prise les uns dans les autres et peuvent se plier en U dans un plan vertical autour d'un axe d'articulation s'étendant transversalement à la direc- tion du rabot. En outre l'invention prévoit que les liaisons articulées comportent un jeu de déplacement horizon- tal prédéterminé dans la zone d'attaque des colliers de liaison. De cette manière, une masse de rabot agit comme un corps de bélier lors du-blocage du rabot situé en avant, et frappe à nouveau celui-ci en le libérant. De plus, les moments d'attaque dans les plans verticaux et hori- ontaux se développent essentiellement dans la zone des liaisons articulées. Il s'ensuit que les différents rabots enchaînés les uns aux autres forment un système de rabotsà moments équilibrés, dans lequel l'aptitude au pliage en U entre les différents rabots dans le plan verti- cal permet le parcours de creux et de bosses. Selon une autre caractéristique de l'invention,-les différents rabots sont pourvus de galets de roulement horizontaux dans la zone des liaisons articulées, et chacun d'eux comporte un galet de roulement commun vertical monté sur le tirant d'articulation, et les galets roulent sur des surfaces de roulement le long du guidage du rabot. L'installation de rabot ou le rabot à charbon, selon l'invention offre aussi fondamentalement la possibilité d'équiper les différents rabots d'un portique de guidage du côté du front de taille,par exemple lorsque l'installation de rabotsou le rabot à charbon selon l'inven- tion doit être utilisée dans des gisements particulièrement importants,et les différents rabots présentent une hauteur de construction correspondante, ces rabots exigeant un porti- que d'appui avec un guidage par galets pour subir les moments de basculement résultant des forces de pression. Dans ce cas, l'invention prévoit que les portiques des différents rabots sont reliés ensemble par des éléments élastiques, pour réaliser une stabilisation des différents rabots dans la zone supérieure, afin de déterminer exactement la profondeur de coupe de chaque rabot à l'autre et par conséquent un accouplement même limité,par l'intermédiaire des liaisons articulées. Suivant une caractéristique de l'invention, les éléments élastiques sont fixés à un portique et reliés aux autres por- tiques avec un jeu horizontal dans la direction du rabot, pour permettre la traversée de bosses, de creux et de cour- bes horizontales également avec cette forme de réalisation. Dans un train de rabotsconstitué de trois rabots individuels, les éléments élastiques sont ainsi de préférence fixés aux portiques du rabot médian, ainsi qu'aux portiques extérieurs avec un jeu horizontal dans la direction du rabot, pour réaliser de cette manière un montage équilibré. Les éléments élastiques peuvent toujours être assemblés à un ou plusieurs paquets de ressorts à lames, qui assurent que les avances de coupe sont exactement observées dans la suite. Les avantages obtenus suivant l'invention consistent essentiellement dans le fait que l'installation de rabot pour l'extraction de minerais, notamment un rabot à charbon pour l'exploitation au fond, présente une capacité d'extraction accrue pour une hauteur de construction réduite, grâce à la division du dispositif de rabot en différents rabots distincts enchaînés entre eux. Car le rabot à charbon selon l'invention peut désormais fonctionner avec une plus grande profondeur de coupe totale, qui peut cependant être répartie suivant le principe de brochage sur les différents rabots de support de rabot, de façon que la profondeur de coupe individuelle de ceux-ci soit relativement faible. Il en résulte à nouveau que le guidage des rabots est approprié à recevoir des moments de basculement résultant des forces de pression, dans la mesure également o un appui par portique n'est pas nécessaire. De ce fait, le rabot à charbon selon l'invention peut être mis en oeuvre de préférence dans des gisements de faible importance. Mais son utilisation est aussi fondamentalement possible dans les gisements im- portants,seulement avec un appui par portique,afin de mainte- nir des profondeurs de coupe constantes.Dans chaque cas, conformément à l'enseignement de l'invention, le volume d'extraction est constamment réparti sur deux ou plusieurs rabots formant des socs de charrue, et la mise en oeuvre du guidage de rabot traditionnel garantit une augmentation de la capacité d'extraction. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels - La figure 1 est une vue en élévation laté- rale schématique d'une première forme de réalisation de l'installation de rabot d'un rabot à charbon comportant w 247873 1 deux rabots différents enchaînés en formant un train de rabots. - La figure 2 est une vue de dessus de l'instal- lation de la figure 1. - La figure 3 est une vue en élévation de l'installation de la figure 1 dans la direction du rabot. - la figure 4 est une vue schématique de dessus d'une seconde forme de réalisation de l'objet de la figure 1, munied'un appui par portique. - La figure 5 est une vue en élévation frontale de l'installation de la figure 4. On a représenté aux figures une installation de rabot pour l'abattage de minerais, à savoir un rabot à charbon pour l'exploitation au fond. Ce rabot à charbon 1 comporte un dispositif de rabot 3, 4, 5 déplaçable sur un guidage de rabot 2,chaque dispositif de rabot présentant un support d'outils 6 et une chaîne de rabot 7 s'étendant dans le guidage de rabot 2, à laquelle le dispositif de rabot 3, 4, 5 est relié. Le guidage de rabot 2 est de son côté-fixé à la paroi latérale de rigole 8 d'un convoyeur à chaîne à raclettes 9. Le dispositif de rabot est constitué par un train de rabots. Le train de rabots est composé de deux ou plusieurs rabots différents 3, 4, 5, qui sont reliés ensemble par interposition de liaisons articulées 10. Les supports d'outils 6 des différents rabots 3, 4, 5 sont agencés et peuvent 9tre positionnés dans cet exemple de réalisation autour d"axes de basculement 11 ver- ticaux contre le front d'abattage 12 dans la direction de rabottage, desorte que la profondeur de coupe Ti, T2, T3 etc.." des outils de rabot 13 augmente sur les supports d'outils 6 de manière uniforme dans la direction de rabottage, d'un rabot individuel 3 au rabot individuel 4 et 5, et qu'enfin 247873 1 on obtienne une profondeur totale de coupe T prédéterminée. De ce fait, la profondeur totale de coupe T est répartie de la manière indiquée, selon le principe du brochage, sur les outils de rabot 13 des rabots individuels 3, 4, 5. Le train de rabots est constitué de deux rabots individuels 3, 4, de même hauteur, mais il peut également être formé de plusieurs rabots individuels, par exemple de trois rabots individuels 3, 4, 5 parmi lesquels le rabot médian 4 est agencé en forme de tour, ce qui n'est pas représenté. Chaque rabot individuel 3, 4 est attaché à la chaîne de rabot. La chaîne de rabot 7 est en prise dans la direction des rabots avec chacune des extrémités antérieures des rabots indivi- duels 3, 4. les liaisons articulées 10 comportent des colliers de liaison 14 fixés de manière rigide aux rabots 3, 4, ces colliers étant en prise ensemble et pouvant se plier en U dans un plan vertical autour d'un axe d'arti- culation 15 s'étendant transversalement à la direction des rabots. Les liaisons articulées 10 possèdent,dans la zone d'attaque des colliers de liaison 14, un jeu de dépla- cement horizontal prédéterminé S. Par ce jeu S entre les rabots individuels 3, 4, 5 on obtient un effet de bélier, si en effet la vitesse du rabot 3 qui se déplace en avant dans la direction des rabots devait baisser brusquement. Cela est par exemple le cas si le rabot individuel 3 qui se déplace en avant, devait gripper de façon inattendue dans le front d'abattage 12 et devait de ce fait s'incliner. En effet les rabots suivants 4, 5 vont alors se heurterdu fait du retard prédéterminé par le jeu S prévu entre eux, et heurter également le rabot 3 en cours de grippage, puis libérer ce rabot avant 3 à la manière d'un bélier, grâce à leur énergie cinétique. Après la libération par ce coup de bélier, le jeu S entre les rabots individuels 3, 4, 5 se règle de lui-même, de sorte qu'on restaure à nouveau un effet de bélier, si le rabot individuel 3 qui se déplace en avant devait à nouveau s'incliner à la suite d'un grippage. Pour ces raisons, le jeu de déplacement horizontal S entre les différents rabots individuels 3, 4, 5 présente une impor- tance particulière. Les différents rabots 3, 4,-5 sont munis, dans la zone des liaisons articulées 10,de galets de roulement 16 horizontaux et chacun est pourvu d'un galet de roulement 17 monté verticalement sur le tirant d'articu- lation 15, ces galets roulant sur des surfaces de roulement 18, 19 sur le guidage de rabot 2 et servant à assurer un appui supplémentaire des rabots 3, 4 sur le guidage de rabot 2. Dans la seconde forme de réalisation illustrée aux dessins, les différents rabots 3, 4, 5 comportent un appui 20 en forme de portique du côté du front de taille. Un tel appui en forme de portique 20 est recommandé pour des hauteurs constructives particulièrement grandes des différents rabots. Dans ce cas, les portiques 21 des rabots 3, 4, 5 sont reliés ensemble par l'intermédiaire d'éléments élastiques 22. Ces éléments élastiques 22 sont fixés à un portique, et sont reliés aux autres portiques avec un jeu horizontal dans la direction des rabots. Dans l'exemple de réalisation représenté, o le train de rabots est formé de trois rabots individuels 3, 4, 5, les éléments élastiques 22 sont fixés aux portiques 21 du rabot médian 4 et assem- blés complémentairement à un ou plusieurs paquets de ressorts à lames. - XREVENDICATIONS 1 - Installation de rabot pour l'abattage de minerais, notamment rabot à charbon pour l'exploitation au fond, comportant un dispositif de rabot (3,4,5) pour- vu d'au moins un support d'outils (6) et une chaîne de rabot (7) s'étendant dans le guidage de rabot (2), à laquelle le dispositif de rabot (3, 4, 5) est relié, carac- térisé en ce que le dispositif de rabot (3, 4, 5) est formé par un train de rabotset constitué de ce fait par deux ou plusieurs rabots individuels (3, 4, 5), qui sont reliés ensemble de manière rigide pour équilibrer les moments par interposition de liaisons articulées (10), et'en ce que les supports d'outils (6) des rabots individuels (3, 4, ) sont disposés de façon à pouvoir être positionnés contre le front de taille (12) de telle sorte que la profondeur de coupe (T1, T2, T3) des outils de rabot (13) sur les sup- ports d'outils (6) augmente dans la direction de rabottage dans la même ligne de coupe, d'un rabot (3) au rabot suivant (4 ou 5). 2 - Installation de rabot selon la revendi- cation 1, caractérisée en ce que le train de rabots est constitué de deux ou plusieurs rabots individuels (3, 4, 5) de même hauteur. 3 - Installation de rabot selon la revendica- tion 1, caractérisée en ce que le train de rabots est formé de trois rabots individuels (3, 4, 5) parmi lesquels le rabot médian (4) est constitué en forme de tour. 4 - Installation de rabot selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que chaque rabot individuel (3, 4, 5) est attaché à la chaîne de rabots (7). -5 - Installation de rabot selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la chaine de rabot (7) est en prise avec chaque extrémité antérieure des rabots individuels (3, 4, 5) dans la direction de rabottage. 6 - Installation de rabot selon l'une des 5. revendications 1 à 5, caractérisée en ce que les liaisons articulées (10) comportent des colliers de liaison (14) fixés de manière rigide aux rabots individuels (3, 4, ), qui sont en prise ensemble et peuvent Otre pliés en U dans un plan vertical autour d'un axe d'articulation (15) s'étendant transversalement à la direction des rabots. 7 - Installation de rabot selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que les liaisons articulées (10) présentent un-jeu horizontal prédéter- miné dans la zone d'attaque des colliers de liaison. (14). 8 - Installation de rabot selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que les rabots individuels (3, 4, 5) comportent des galets de roulement horizontaux (16) dans la zone des liaisons articulées (10), et chacun de ces rabots est pourvu d'un galet de roulement vertical (17) monté sur un axe d'articulation (15), et les galets (16, 17) roulent sur des surfaces de roulement (18, 19) sur le guidage de rabot (2). 9 - Installation de rabot comportant un portique d'appui pour les rabots individuels du côté du front de taille, caractérisée en ce que les portiques(21)des rabots individuels (3, 4, 5) sont reliés ensemble par l'intermé- diaire d'éléments élastiques (22). - Installation de rabot selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que les éléments élastiques (22-) sont fixés sur un portique (21) et reliés aux autres portiques avec un jeu de déplacement horizontal 12 2478731 dans la direction des rabots. 11- Installation de rabot selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que, le train de rabots étant constitué de trois rabots individuels (3, 4, 5), les éléments élastiques (22) sont fixés au portique (21) du rabot médian (4). 12- Installation de rabot selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisée en ce que les éléments élastiques (22) sont assemblés à un ou plusieurs paquets de ressorts à lames.