Brevet FR2537649A1 — publié le 19840615

"MACHINE D'ABATTAGE POUR MINES" La présente invention se rapporte à une machine d'abattage pour mines comprenant au moins un moteur électrique, et egalement un système de surveillance du fonctionnement de la machine. La machine peut par exemple être destinée à extraire du minerai, donc être du type de celles appelées "haveuses", ou du type dit "de fonctionnement en continu", ou sinon être conçue pour l'excavation de tunnels ou pour la conduite sur voies, par-exemple une machine "de tête de voie". Sur une machine du type haveuse, par exemple, la machine est montée sur et/ou est guidée par un convoyeur blinde à chaîne à raclettes s'étendant le long d'un front de taille ; elle comprend au moins un moteur électrique entraînant au moins une tête de havage rotative de la machine, et éventuellement des dispositifs auxiliaires tels qu'une pompe hydraulique si la machine comprend par exemple une transmission hydrostatique à des fins de halage de machines. Chaque moteur électrique de la machine est alimenté par un câble électrique s'étendant le long du convoyeur et venant d'une armoire de fin de galerie située sur une voie à une extrémité du front de taille, et habituellement portée par un bac à câbles formé par des palplanches attachées au flanc du convoyeur qui est tourné vers le remblai. Une telle machine comprend traditionnellement un système de surveillance de son fonctionnement - comportant des circuits électroniques et des transducteurs - lesquels, outre qu'ils effectuent un contrôle continu ou intermittent sur l'état des diverses pièces composantes, etc..., de la machine, peuvent arrêter celle-ci dès qu'est perçu un problème grave, par exemple la surchauffe d'un moteur électrique. On demande de façon primordiale au système de surveillance d'une machine d'être toujours apte à être utilisé pour assister l'opérateur dans sa vérification des diverses pièces composantes, etc..., pour savoir si celles-ci fonctionnent correctement et/ou dans la révision des di verses pièces composantes et/ou dans l'identification des défauts perçus par le système de surveillance, lorsque toutes les pièces rotatives de la machine sont à l'arrêt. On parvient actuellement à cette fin en supprimant l'alimentation du réseau à la machine au niveau de l'armoire de fin de galerie, et en utilisant pour l'alimentation du système de surveillance une source d'énergie venant d'une batterie montée sur la machine. Une telle technique s'est avérée satisfaisante quand la batterie fournissant l'énergie est en bon état, mais il arrive fréquemment qu'une batterie sollicitée pour alimenter le système de surveillance soit totalement inopérante, ou qu'elle soit incapable d'alimenter le système de surveillance pendant tout le temps nécessaire à l'opérateur, ceci rendant le système de surveillance inutilisable. En outre, la fourniture de la source d'énergie par batterie à l'intérieur du corps de la machine est une solution encombrante, occupant une place qui pourrait être utilisée avantageusement à d'autres fins. Dans la machine d'abattage selon l'invention, il est fourni au moins un moteur électrique apte à être alimenté par une source d'énergie électrique ; un système de surveillance du fonctionnement de la machine et un circuittémoin comprenant un premier inverseur-témoin devant commander l'alimentation en énergie électrique à la fois à chaque moteur et au système de surveillance et un second inverseur-témoin devant commander l'alimentation en énergie électrique au seul système de surveillance, le premier inverseur-témoin restant ouvert pour empêcher toute fourniture d'énergie électrique à chaque moteur tandis que les deux inverseurs-témoins sont électriquement enclenchés dans les modes d'opération opposés ("ouvert" ou "fermé"). Ainsi, la machine selon la présente invention, en apportant la possibilité de fournir une tension importante (par exemple 1100 volts) au système de surveillance dans des conditions où le premier inverseur-témoin est dans la position "fermée", ayant été déplacé manuellement ou dé brayé automatiquement à cette position par commande du système de surveillance, supprime-t-elle toute nécessité d'une autre source d'énergie par batterie, éliminant ipso facto les inconvénients concomitants à l'utilisation d'une source d'énergie par batterie. I1 est clair, par consé quent, que les circuits commandés par le second inverseurtémoin sont reliés au côté sous tension de l'alimentation du premier inverseur-témoin. La machine selon l'invention peut être des types dits haveuse, de fonctionnement en continu, ou de tête de voie. L'enclenchement mécanique des deux inverseurs-témoins peut être effectué en ayant recours à des moyens mécaniques amovibles pour chaque inverseur-témoin, ces deux moyens mécaniques étant juxtaposés de telle façon, et étant d'une telle configuration ou d'un tel profil que la position adoptée par l'un des moyens mécaniques, ayant été actionné pour déplacer son inverseur-témoin associé à la position "ouverte", contre-carre toute tentative pour actionner l'autre moyen mécanique pour que celui-ci déplace son inverseur à la position "ouverte", cet enclenchement étant effectif que le premier moyen mécanique actionné soit celui associé avec le premier ou le second inverseurtémoin. De préférence, les moyens mécaniques d'actionnement des deux inverseurs-témoins peuvent être déplacés manuel le ment pour actionner leur inverseur correspondant. D'une façon plus détaillée, le premier inverseur-témoin peut être actionné par un premier arbre protecteur, et le second inverseur-témoin par un second arbre protecteur, chaque arbre protecteur pouvant être actionné par une poignée commune ou individuelle, chaque poignée étant de préférence logée dans un emboîtement. La poignée actionnable de l'arbre protecteur du premier inverseur-témoin est de preférence amovible, tandis que la poignée actionnable de l'arbre protecteur du second inverseur-témoin peut être fixe ou amovible.Avec une poignée actionnable commune ou des poignées individuelles, l'enclenchement mécanique peut être obtenu de diverses façons, mais au fond, quelle que soit la disposition adoptée des deux indiquées ci-dessus, le mode d'actionnement de l'un ou de l'autre des arbres protecteurs consiste d'abord en un abaissement de l'arbre choisi, p-ar exemple contre l'effet d'un ressort, l'arbre étant ensuite verrouillé dans cette position abaissée en étant tourné, de sorte que, en fonction de l'arbre protecteur actionné, ou chaque moteur et le système de surveillance sont alimentés à la fois, ou le système de surveillance seul est alimenté.Dans une forme d'exécution où l'on a opté pour une poignée actionnable commune aux deux arbres, l'enclenchement mécanique peut être effectué en faisant profiler de façon réciproque la poignée et son logement de façon à interdire l'enlèvement de la poignée d'un arbre avant la mise hors tension de celui-ci, c'està-dire avant qu'il n'ait renvoyé son inverseur-témoin associé à la position "fermée" en ayant été tourné et ensuite déplacé axialement. La poignée peut par exemple disposer d'une butée sur laquelle elle s'appuie, et/ou peut se trouver en contact avec une butée située dans l'emboîtement de la poignée, de sorte que dans la position sous tension, la butée de la poignée se trouve bloquée derrière la butée de l'emboîtement ce qui a pour effet que la poignée ne peut être enlevée pendant que l'arbre protecteur reste dans cette position sous tension. Dans une autre forme d'exécution, l'enclenchement mécanique peut être effectué en profilant la poignée d'actionnement de l'un ou des deux arbres protecteurs de telle façon que la position adoptée par la poignée d'actionnement du premier arbre protecteur à être mis sous tension sert à contrecarrer toute tentative pour déplacer l'autre arbre protecteur vers sa position sous ten-sion. Par conséquent, avec l'une ou l'autre des formes d'exécution comportant un arbre bloqué, il n'est pas possible de bloquer l'autre arbre. Au cas où les deux arbres seraient actionnés en même temps, seul l'arbre protecteur actionnant le deuxième inverseur-témoin peut être verrouillé. Pour étayer cet enclenchement mécanique, un enclenchement électrique peut être assuré, par le fait, pour les deux inverseurs-témoins actionnés par les arbres protecteurs de se trouver en modes opposés Ceci peut être réalisé dans le circuit-témoin par un raccordement croisé entre une paire de plots de contact "ouverts" du premier inverseur-témoin et une paire de plots de contact "fermés" du second inverseur-témoin, de sorte que seulement lorsque ces plots de contact sont fermés par montage en pont des contacteurs correspondants des premier et second inverseurstémoins le circuit-témoin peut déclencher l'alimentation en courant du circuit moteur par l'armoire de fin de galerie. I1 est clair par conséquent que même si le contacteur du second inverseur-témoin reste bloqué, même lorsque l'arbre protecteur correspondant a été correctement retiré, c'est-à-dire que la position du second arbre protecteur et de sa poignée actionnable indique (à tort) que le second inverseur-témoin est "fermé" et que par conséquent le premier arbre protecteur est actionné pour déplacer le premier inverseur-témoin à la position "ouverte", le raccordement croisé garantit que les plots de contact "ouverts" fermés du premier inverseur-témoin sont raccordés aux plots de contact "fermés" toujours ouverts du second inverseurtémoin, garantissant ainsi que le circuit-témoin reste hors courant et par conséquent que celui-ci ne peut déclencher l'alimentation en énergie électrique du circuit moteur par l'armoire de fin de galerie. De toute manière, l'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé, représentant, à titre d'exemples non limitatifs, plusieurs formes d'exécution de cette machine d'abattage pour mines Figure 1 en est une vue schématique en élévation de côte ;; Figure 2 est une vue de face, à une plus grande échelle, d'une première forme de réalisation du logement des arbres protecteurs Figure 3 est une vue de face, à une plus grande échelle, d'une deuxième forme de réalisation du logement des arbres protecteurs Figure 4 montre schématiquement la disposition des inverseurs-témoins et des arbres protecteurs selon l'in invention Comme le montre le dessin, une machine d'abattage pour mines du type "haveuse" (1) est munie d'un corps de machine (2) incorporant un moteur électrique (3) alimentant une tr-ansmission (4), d'abord pour la rotation des roues dentées de halage (5) d'un groupe de halage, lesdites roues dentées s'engrènant avec une chaîne sous tension ou avec une crémaillère, non représentées sur le dessin, s'étendant de la façon bien connue en direction d'un front de taille (6) associé, afin que la machine (1) effectue un mouvement alternatif sur le front de taille pour les besoins de l'extraction. Le corps de la machine est solidement attaché, un module de contrôle (7) servant à contrôler les diverses fonctions de la machine (1) et comprenant un système de surveillance traditionnel à l'intérieur d'un compartiment (8) et sur lequel se trouve un logement de poignées (9). Un tel système contrôle en continu ou de façon intermittente des paramètres tels que les températures des moteurs, celle des roulements, celles des huiles, les pressions d'huiles, etc..., afin de pouvoir prévenir rapidement de tout mauvais fonctionnement ou de tout mauvais fonctionnement virtuel, et par conséquent de permettre à des opérations de révision d'être effectuées tout aussi rapidement. En outre, la plupart des systèmes de surveillance garantissent que si un problème grave est perçu, le fonctionnement de la machine est interrompu jusqu'à ce que ce problème soit résolu. Eloigné du module de contrôle (7), le corps de la machine (2) porte, monté pivotant, un bras de havage (10), commandé de la manière bien connue, par un vérin hydraulique, non représenté sur le dessin, le bras (10) portant à son tour une tête d'abattage rotative porteuse de pics (11). La partie inférieure de la machine (1) est munie de plusieurs sabots collecteurs (12) qui coulissent sur les flancs (13) des plateaux (14) à la manière d'une voie de chemin de fer pour les besoins du guidage de la machine, lesdits plateaux (14) étant articulés bout-à-bout pour former un convoyeur blindé à chaîne à raclettes (15) d'une longueur appropriée, ledit convoyeur (15) s'étendant le long du front de taille (6).L'on trouve également attachée, à chaque flanc (13), une palplanche (16) d'une longueur correspondant à celle d'un plateau (14), et formant en gros un bac en U apte à recevoir un câble électrique (17) qui pénètre dans le module de contrôle (7) à une prise de puissance (18) et qui est relié, à son autre extremité, à une source d'énergie électrique à ce qu'il est convenu d'appeler une armoire de fin de galerie, située dans une voie à l'extrémité du front (6). Ainsi que le montrent les figures 2 et 3, une extrémité d'un premier arbre isolant (19) et d'un deuxième arbre isolant parallèle (20) se trouvent dans chaque logement protecteur (9), lesdits arbres pouvant être déplacés axialement, contre l'effet d'un ressort, et en étant tournés, entre leurs positions "ouverte" et "fermée" ou "sous tension" et "hors tension", par actionnement des-poignées (21) et (22).Selon les formes d'exécution à la fois de la figure 2 et de la figure 3, l'on voit que les poignées actionnables (21) et (22) sont munies chacune d'une butée (23) devant s'immobiliser sur les butées (24) du logement protecteur (9), ces poignées (21) et (22) pouvant être déplacées des positions "fermées" représentées en traits continus, à leurs positions "ouvertes", représentées en traits discontinus, en étant d'abord abaissées axialement contre l'effet d'un ressort de compression, jusqu'à ce que la butée de poignée (23) considérée soit déplacée à une position où elle est hors de portée de sa butée de logement associée (24), permettant ainsi à la poignée correspondante (21) ou (22), et par conséquent à l'arbre isolant associé (19) ou (20), d'être tourné dans le sens convenable pour placer et verrouiller l'arbre considéré dans la position "ouverte". Ainsi, à la figure 2, le premier arbre (19) est représenté muni d'une poignée actionnable (21) qui peut être enlevée axialement de cet arbre (19) pour des raisons de sécurité, c'est-à-dire qu'elle est enlevée et conservée par le technicien d'entretien pour éviter toute mise en route intempestive de la machine (1).La même poignée (21) peut également, selon cette forme d'exécution, être enlevée du premier arbre (19) pour être par la suite installée sur le deuxième arbre (20), pour la mise en tension de celui-ci, mais cette opération ne peut normalement être effectuée qu'après le retour du premier arbre (19) à sa position "fermée", c'est-à-dire que tant que la poignée (21) n'a pas été tournée à sa position représentée en traits continus, la butée de poignée (23) n'est pas éloignée de la butée du logement (24), et par conséquent, la poignée (21) ne peut pas être enlevée. Dès que la butée de poignée (23) est hors de portée de la butée de logement (24), le ressort de compression déplace automatiquement l'arbre isolant dans le sens axial.De même, l'enlèvement de la poignée (21) du deuxième arbre (20) pour être réinstallée sur le premier arbre (19) ne peut normalement être effectué qu'après le retour du deuxième arbre à sa position "fer muée". Selon la forme d'exécution de la figure 3, une deuxième poignée actionnable (22) est installée, soit de manière amovible soit de manière fixe, sur le deuxième arbre isolant (20). Ainsi que le montre la figure 4, les deux arbres isolants (19) et (20) commandent respectivement les premier et deuxième inverseurs-témoins (25) et (26) d'un circuittémoin traditionnel, où l'inverseur (26) est du côté sous tension de l'inverseur (25), l'alimentation d'entrée venant par la ligne (27), un signal de sortie venant soit de l'inverseur (25) soit de l'inverseur (26) et se trouvant sur une ligne de sortie (28). Le premier arbre (19) commande, en plus et en même temps, un intérrupteur (29) de moteur, ayant une ligne d'alimentation d'entrée triphasée (30) et une sortie (31) au moteur (3). En amont de l'interrupteur (29) du moteur se trouvent des raccordements (32) avec fusibles (33) pour entraîner un système de surveillance traditionnel (34). Lorsqu'un technicien d'entretien a besoin d'une puissance motrice pour entraîner le système de surveillance à contrôler les divers paramètres de la machine (1) surveillée par ce système, il n'a pas besoin de fournir une alimentation du réseau au circuit moteur (31) lorsqu'il met sous tension le deuxième arbre isolant (20), qui met hors tension le deuxième inverseur-témoin {26), ce qui déplace le contact mobile (35) de l'inverseur (26) de sa position supérieure représentée en traits continus, où il relie une paire de plots de contact fermés (36), à la position inférieure représentée en traits discontinus, où le contact mobile (35) relie les plots de contact ouverts (37), l'arbre isolant (19) étant dans la position fermée représentée par les traits continus de la figure 4, un contact mobile (38) étant dans sa position supérieure, reliant une paire de plots de contact fermés (39), la liaison des plots ouverts (37) complétant les circuits, à travers la connexion croisée (41) entre les plots de contact (37) et (39), qui en fait met à la terre l'alimentation par la ligne (27) pour déclencher l'armoire de fin de galerie afin d'amener l'alimentation aux lignes d'alimentation (30) et par conséquent au système de surveillance (34) en passant par les raccordements (32), ce qui a pour effet d'entraîner le système de surveillance (34), l'interrupteur (29) de moteur restant évidemment ouvert, étant donné que l'arbre isolant (19), n'ayant pas été mis sous tension, reste en position fermée.L'enclenchement électrique entre les inverseurstémoins (25) et (26) peut être mieux compris à l'aide de la figure 4, étant donné que lorsque le contact mobile (35) de l'inverseur (26) est déplacé à sa position représentée en traits discontinus, c'est-à-dire lorsque l'arbre (20) est déplacé à sa position "ouverte" pour amener l'énergie électrique au système de surveillance (34), alors toute tentative pour mettre sous tension l'arbre isolant (19) pour déplacer son contact mobile (38) à la position représentée en traits discontinus pour relier les plots de contact (40) est électriquement inopérante, étant donné que les plots de contact (36) restent ouverts.Tandis qu'un tel déplacement mécanique de l'arbre isolant (19) est impossible à condition qu'un enclenchement mécanique satisfaisant reste effectif par exemple au niveau des poignées actionnables (21) et (22), il n'est pas inconcevable que le contact mobile (35) reste bloqué dans la position-représentée par les traits discontinus même après la mise hors tension de l'arbre isolant (20), lorsque la position de celui-ci et de sa poignée pourrait indiquer à tort que le deuxième inverseur-témoin (26) est "fermé", mais étant donné que les plots de contact ouverts (40) sont raccordés aux plots fermés (36) via la connexion croisée (42), la liaison des plots de contact (40) est inopérante, et par conséquent il est garanti qu'aucune pièce en rotation de la machine (1), telle que les roues dentées de halage (5) ou la tête de havage (11) ne pourront être mises en marche par inadvertance. I1 est clair par conséquent que le déplacement de l'arbre actionneur (19) à sa position "ouverte" pour fermer les plots de contact (40) et l'interrupteur de moteur (29), complète le circuit-témoin, les plots de contact (36) étant fermés par le contact mobile (35), de sorte que le circuittémoin enclenche l'armoire de fin de galerie afin que celle-ci alimente en énergie électrique, par les lignes (30), le moteur (3) et le système de surveillance (34) en vue d'un fonctionnement normal de la machine (1). - REVENDICATIONS 1. - Machine d'abattage pour mines comprenant au moins un moteur électrique (3) apte à être entraîné par une source d'énergie électrique, un système de surveillance (7) du fonctionnement de la machine et un circuit de commande, caractérisée en ce que le circuit de commande comprend un premier inverseur (25) pour commander l'alimentation en énergie électrique à la fois de chaque moteur (3) et du système de surveillance (7) et un deuxième inverseur (26) pour commander l'alimentation en énergie électrique du seul système de surveillance (7), le premier inverseur (25) restant ouvert afin d'empêcher toute alimentation en énergie électrique de chaque moteur, tandis que les deux inverseurs-témoins (25, 26) sont mécaniquement et électriquement associés dans des modes opposés d'opération ("ouvert" et "fermé"). 2. - Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'association mécanique des deux inverseurs (25, 26) est assurée par l'existence de moyens actionnables, mécaniques et amovibles, propres à chaque inverseur, ces deux moyens étant juxtaposés de telle façon, et étant d'une configuration telle ou d'un profil tel que la position adoptée par l'un des moyens mécaniques, après avoir été actionné- pour déplacer son inverseur associé à sa position ouverte, contrecarre physiquement toute tentative pour actionner l'autre moyen mécanique pour que celui-ci déplace son inverseur vers la position ouverte, cet enclenchement mécanique étant effectif que le premier moyen mécanique actionné soit celui associé au premier ou au deuxième inverseur (25, 26). 3. - Machine selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisée en ce que les moyens mécaniques actionnables de chaque inverseur (25, 26) sont déplaçables manuellement pour actionner leur inverseur respectif. 4. - Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le premier inverseur (25) peut êtres actionné par un premier arbre isolant (19) et le deuxième inverseur (26) par un deuxième arbre isolant (26). 5. - Machine selon la revendication 4, caractérisée en ce que chaque arbre isolant (25, 26) possède une poignée d'actionnement (21, 22). 6. - Machine selon la revendication 5, caractérisée en ce qu'un logement de poignée (9) est fourni à chaque poignée d'actionnement (21, 22). 7. - Machine selon la revendication 6, caractérisée en ce que la poignée d'actionnement (21) de l'arbre iso Iant (19) du premier inverseur (25) est amovible, 8. - Machine selon la revendication 6 ou la revendication 5, caractérisée en ce que la poignée d'actionnement (22) de l'arbre isolant (20) du deuxième inverseur (26) est fixe ou amovible. 9. - Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'un enclenchement électrique est garanti par le fait que les deux inverseurs (25, 26) actionnés par les arbres isolants (19, 20) sont en modes opposés. 10. - Machine selon la revendication-9, caractérisée en ce qu'un enclenchement électrique est effectué dans le circuit par une connexion croisée (42) entre une paire de plots de contact ouverts (25) du premier inverseur (25), de sorte que seulement lorsque ces plots de contact (25) sont fermés en étant reliés par les contacts mobiles respectifs (38, 35) des premier (-25) et second (26) inverseurs, et à ce moment seulement, le circuit-témoin peut déclencher l'armoire de fin de galerie pour que celle-ci alimente en énergie électrique le circuit du moteur (3).