Brevet FR2601066A1 — publié le 19880108

G 1 G 6 6 -- 1 -Dispositif d'entraînement pour machines d'exploitation minières à chaîne à fuseaux. L'invention concerne un dispositif d'entraînement pour machines d'exploitation minières et analogues, notamment pour des haveuse à tambours, comprenant au moins une roue d'entraînement à denture cycloïdale montée sur la machine de creusement, qui pénètre par ses dents dans une chatne à fuseaux montée sur un support de chaîne, s'étendant dans la galerie de creusement et constituée par une succession alternative de maillons principaux dans lesquels pénètrent les dents et de maillons intermédiaires. Dans les dispositifs d'entraînement de ce type, la chatne à fuseaux est montée sur le convoyeur de taille ripable le long duquel se déplace la haveuse à tambours. Dans ce cas, l'agencement est habituellement tel que la roue d'entraînement entraînée de la haveuse à tambours pénètre par ses dents dans les maillons horizontaux de la chatne à fuseaux (FR-OS 2 523 639, DE-OS 26 00 536, DE-PS 29 38 408). 15 On utilise également en tant que chatne à fuseaux des chaTnes à maillons ronds et en particulier des chatnes dans lesquelles les maillons en acier rond horizontaux servant à la prise de la roue c'entraTnement présentent une longueur et un pas plus importants que ceux des maillons en acier rond verticaux. L'inconvénient des systèmes d'entratnement connus du type mentionné est que des composantes de force transversales importantes - - 2 --2 apparaissent dès qu'il y a des modifications de distance relativement faible entre l'axe de la roue d'entratnement et l'axe de la chaîne, dont la conséquence est que des forces de frottement importantes apparaissent entre un serre-flan monté sur la haveuse à tambours et une bande de guidage montée sur le convoyeur de taille, d'o résulte une usure importante de ces éléments et dans le même temps une diminution du rendement du mécanisme d'entraînement. Le jeu entre une haveuse à tambours et un serre-flan est en général d'environ 10 mm. Les efforts de coupe des deux tambours de la haveuse à tambours peuvent être si 10 élevés en cours d'utilisation que l'ensemble de la machine se soulève. Ce soulèvement est limité par le serre-flan qui est alors pressé contre sa bande de guidage et il glisse le long de celle-ci en frottant plus fortement sur elle. Du fait du soulèvement de la haveuse à tambours, la prise des dents, c'est-à-dire la distance entre l'axe de la roue 15 d'entraînement et l'axe de la chaîne, se modifie, jusqu'au jeu susmentionné dans le cas le plus défavorable. Ces modifications de distance entre les axes ont pour conséquence que des forces transversales apparaissent au niveau des dents de la roue d'entraînement qui sont en prise avec la chaîne et qui augmentent le 20 soulèvement de la haveuse à tambours, ces forces augmentant les forces de frottement mentionnées du serre-flan et de ce fait encore plus l'usure. Les forces transversales peuvent être d'un ordre de grandeur compris entre 15% et 20% environ de la force d'entraînement agissant dans la direction de l'avance de la haveuse à tambours. On constate également les inconvénients susmentionnés avec les chaînes à maillons en acier rond utilisées en tant que chaînes à fuseaux, dans lesquelles un maillon long disposé horizontalement suit chaque fois un maillon court disposé verticalement. Une telle chatne à maillons ronds rend nécessaire un pas important pour la roue d'entraînement entratnée de la haveuse à tambours. Pour éviter que la roue ait un diamètre important, on fait en sorte que le sombre de ses dents soit le plus faible possible. Ceci conduit obligasDirement à un détallonnage important du pied des dents et de ce fait à des sollicitations de flexion importantes au niveau du pied des dents 35 évidés de la roue d'entratnement. Pour éviter des contraintes de -3 flexion défavorablement élevées, on renforce le pied des dents. Cependant, dans ce cas, on modifie la courbe idéale du flanc des dents, avec pour conséquence que les rapports de prise des dents deviennent si défavorables que la prise a lieu dans sa plus grande part au-dessus du 5 milieu de la chaine. Il en résulte des forces transversales importantes dirigées vers le haut et dans le sens d'un soulèvement de la haveuse à tambours. Partant du dispositif d'entraTnement du type mentionné dans lepréambule, dans lequel on utilise de préférence en tant que chaîne à 10 fuseaux tant une chatne dont les maillons qui servent à la prise des dents sont des maillons en acier rond de pas plus important que celui des maillons intermédiaires, l'invention a pour but de faire en sorte que les rapports de prise entre dents et maillons soient plus favorables, c'est-àdire que même lorsqu'il y a des modifications 15 importantes de distance entre les axes, qui sont inévitables dans les machines d'exploitation minières et analogues, il ne puisse pas apparattre de forces transversales d'une certaine importance provoquant une usure plus importante du serre-flan et une diminution du rendement du mécanisme d'entratnement. Selon l'invention, le but susmentionné est atteint du fait que les surfaces frontales des maillons intermédiaires qui coopèrent avec les dents de la roue d'entraînement sont constituées sous forme de surfaces planes disposées orthogonalement par rapport à l'axe de la chatne et de ce fait sous forme d'hypocyclo!des d'une denture à flancs droits. 25 La chatne à fuseaux de l'invention comprend de ce fait des maillons intermédiaires spéciaux dont les surfaces frontales extérieures qui coopèrent avec le flanc des dents de la roue d'entratnement entraînée et forment les surfaces de roulement pour les flancs des dents constituent des surfaces planes dans le sens d'une 30 denture à flancs droits disposées orthogonalement par rapport à l'axe de la chatne et par rapport à la direction de la prise de la roue d'entratnement, et donc verticalement du fait de la position verticale habituelle des maillons intermédiaires de la chaTne. Les maillons intermédiaires sont donc constitués sous forme d'hypocyclotdes d'une 35 denture à flancs droits, ce qui signifie que ces surfaces frontales 26-01066 - 4 formant les flancs des dents sont des surfaces planes disposées parallèlement les unes aux autres et orthogonalement par rapport à l'axe de la chatne en raison du grand cercle primitif sans fin de la chatne à fuseaux disposée en ligne droite. Les flancs des dents de la roue d'entraînement et les surfaces frontales des maillons intermédiaires de la chatne à fuseaux sont réalisés avec le m9me cercle primitif. Ce dernier, en raison du grand cercle primitif sans fin de la chatne à fuseaux, est également sans fin, ceci signifiant que la courbure de son arc tend vers une ligne droite. Les courbures des 10 flancs des dents de la roue d'entratnement formées par ces lignes droites sont des développantes. Comme entre les flancs des dents de la roue d'entraînement munie d'une denture cycloidale et les flancs formés par les surfaces frontales des maillons intermédiaires de la chaîne à fuseaux seules des forces normales agissent en direction de la chaîne, 15 c'est-à-dire dans le sens de l'avance de la machine d'abattage, il ne peut pas y avoir de composantes de forces transversales défavorables quand la distance entre les axes se modifie dans la mesure du jeu nécessaire et inévitable entre le serre-flan et le rail de guidage. De ce fait, les forces de frottement contre le serre-flan et l'usure d'ensemble sont fortement diminuées, et dans le même temps le rendement du mécanisme d'entraînement est amélioré. Comme mentionné, on utilise de préférence pour constituer la chaîne à fuseaux selon l'invention une chaTne dont les maillons généralement horizontaux servant à la prise de la roue d'entratnement 25 ont une longueur et un pas-plus importants que ceux des maillons intermédiaires disposés généralement verticalement entre eux. Les maillons qui servent à la prise de la chaine sont constitués de préférence par des maillons en acier rond, ainsi que cela est connu. Pour les maillons intermédiaires mentionnés, on peut également utiliser 30 des maillons en acier rond mais dont la courbure extérieure a été déformée pour obtenir des surfaces frontales planes, ce que l'on peut réaliser pour refoulement ou compression des maillons en acier rond en direction des surfaces frontales de forme courbe. Selon un mode de réalisation préféré, on utilise cependant en tant que maillons intermédiaires des maillons spéciaux pouvant être réalisés sous forme Z601066 -5- d'éléments forgés. Dans ce cas, l'ensemble est constitué de manière que les surfaces frontales planes des maillons intermédiaires, mesurées orthogonalement par rapport à l'axe de la chaîne, s'étendent sur une longueur nettement plus importante que l'épaisseur des maillons servant à la prise des dents. En position verticale des maillons intermédiaires, les surfaces frontales verticales de ceux-ci s'étendent alors jusqu'au- dessus du plan horizontal de sommet des maillons horizontaux servant à la prise des dents, pour lesquels on prévoit comme mentionné et de préférence des maillons en acier rond. L'ancrage de la chatne à fuseaux selon l'invention sur le support de chaTne, qui est en général un convoyeur à chaine à raclettes le long de laquelle se déplace la machine d'abattage, peut avoir lieu de façon traditionnelle en prévoyant par exemple sur les maillons intermédiaires un pied élargi au moyen duquel ils peuvent être maintenus dans un support de pied. Mais on peut aussi fixer les maillons horizontaux dans un banc à chatne du support de chaîne, ou analogue. L'invention va maintenant être décrite plus en détail à l'aide de modes de réalisation représentés sur les dessins annexés dans lesquels: la figure 1 représente une courte section d'une cha ne à fuseaux 20 selon l'invention, dont les maillons horizontaux sont sectionnés en direction verticale, ainsi que la roue d'entraînement entraînée, la figure 2 est une vue en plan de la chaîne à fuseaux de la figure 1, la figure 3 est une vue frontale ou en coupe verticale de la 25 chaîne à fuseaux des figures 1 et 2, la figure 4 montre un mode de réalisation modifié par rapport à la figure 1 d'un dispositif d'entraînement à chaîne à fuseaux selon l'invention, la figure 5 est une vue en plan de la chaine à fuseaux de la 30 figure 4, en partie en coupe horizontale passant par le maillon vertical, la figure 6 est une vue de la chaine à fuseaux des figures 4 et 5 qui correspond à celle de la figure 3. Sur le dessin, la référence i désigne une roue d'entraînement 35 entraînée, montée sur une machine d'exploitation minière (non 260 1 0 6 6 - 6 représentée) et notamment une machine d'abattage et surtout une haveuse à tambours, et qui est entratnée par le mécanisme d'entraînement de la machine. La roue d'entraînement 1 comprend dans le mode de réalisation préféré neuf dents 2 à flancs cycloldaux 3. Sur un support de chatne, qui est en général un convoyeur de taille quand il s'agit d'une installation d'exploitation de galerie, est montée une chatne à fuseaux 4 s'étendant sur la distance d'entratnement de la machine d'alattage, qui est maintenue parallèlement au convoyeur par exemple dans un guide de chaine. La 10 chaîne à fuseaux 4 est constituée par des maillons horizontaux 5servant à la prise des dents, constitués par des maillons en acier rond pour chaines à maillons traditionnels et des maillons intermédiaires verticaux 6 dans les ouvertures ovales 8 desquels sont suspendus de façon articulée les maillons horizontaux 5, les ouvertures s'étendant 15 en direction de l'axe 7 de la chaîne (figure 2). Les maillons 5 ont une longueur et un pas sensiblement plus importants que ceux des maillons intermédiaires 6. La longueur des ouvertures internes 8 des maillons intermédiaires 6 n'est supérieure à la somme des diamètres des fils formant les maillons en acier rond 5 que du jeu d'articulation 20 nécessaire aux maillons horizontaux suspendus 5. Les flancs frontaux extérieurs 9 des maillons intermédiaires qui coopèrent avec les flancs 3 de la roue d'entraînement entratnée 1 sont orthogonaux par rapport à l'axe 7 de la chaine horizontale, c'est-à-dire des surfaces planes orientées verticalement. Ces surfaces 25 frontales 9 sont des surfaces de roulement contre lesquelles roulent les dents 2 de la roue d'entraînement par ses flancs 3. Il en résulte que les surfaces frontales orthogonales 9 sont constituées sous forme d'hypocycloïdes d'une denture à flancs droits, les flancs 3 des dents 2 de la roue d'entraînement 1 étant des hypocyclotdes correspondants. La 30 forme des surfaces frontales 9 qui est celle d'hypocycloldes d'une denture à flancs droits signifie que ces flancs 9 forment des surfaces qui sont parallèles et orthogonales par rapport à l'axe 7 de la chaîne en raison du grand cercle primitif sans fin de la chaîne à fuseaux rectiligne. Les flancs 3 des dents de la roue d'entraînement 1 et de la 35 chatne à fuseaux 4 sont réalisés avec le même cercle primitif. En - 7 raison du grand cercle primitif sans fin de la chaîne à fuseaux, ce cercle est également sans fin et il en résulte que son rayon de courbure tend vers une ligne droite. Les courbures des flancs des dents de la roue d'entraînement 1 formées par ces lignes droites sont des développantes. Alors que sur les flancs 3 des dents de la roue d'entraînement 1 et les flancs ou les surfaces frontales 9 de la chaîne à fuseaux 4, seules agissent des forces normales en direction de l'axe de la chaîne, c'est-à-dire dans le sens de l'avance de la machine d'abattage, il ne peut y avoir en cours de fonctionnement des composantes de force transversales dirigées transversalement à l'axe 7 de la chaTne même quand la distance entre cet axe 7 et l'axe 10 de la roue d'entraînement 1 est modifiée d'une valeur maximale d'environ 10 mm limitée par le serre-flan. On évite ainsi des forces de frottement sur les serre-flan; dans le même temps, l'usure du serre-flan et du 15 rail de guidage diminue et le rendement de l'entraînement est amélioré. Il va de soi que l'ouverture interne ovale 8 des maillons intermédiaires 6 est arrondie pour s'adapter au diamètre du fil et à la courbure interne des maillons en acier rond 5, de manière que ceux-ci s'appuient par leurs parties courbes et sur une grande surface dans les 20 ouvertures internes 8, en pouvant se déplacer horizontalement et verticalement. Comme le montre la figure 1, les surfaces frontales planes des maillons intermédiaires 6 sont orthogonales à l'axe de la chaîne et s'étendent, mesurées en direction verticale, sur une longueur qui est notablement plus importante que l'épaisseur, c'est-à-dire le 25 diamètre du fil des maillons horizontaux 5. Les surfaces frontales verticales 9 s'étendent jusqu'au-dessus du plan horizontal de sommet 11 des maillons horizontaux 5. Ainsi, on est assuré d'une prise correcte des dents dans la totalité de la plage des modifications possibles de distance entre l'axe 7 de la chaîne et l'axe 10 de la roue à chatne. 30 Dans la chaîne à fuseaux des figures 1 à 3, les maillons intermédiaires verticaux 6 comprennent un pied élargi 12 dont le pourtour, comme le montre la figure 2, est sensiblement ovale. La chaîne à fuseaux 4 peut être fixée au support de chaîne ou au convoyeur, ou encore à une partie de ce dernier, du fait que les maillons intermédiaires verticaux 6 peuvent être disposés par leur pied 12 dans un support de pied approprié. Dans le mode de réalisation préféré de la chatne à fuseaux selon l'invention des figures 4 à 6, les maillons intermédiaires verticaux 6 ne comprennent pas le pied 12 du type précédent. Les maillons intermédiaires 6 sont constitués dans ce cas par de simples éléments forgés en forme de piaques. Ce qui a été dit pour les maillons intermédiaires des figures 1 à 3 est également valable pour le formage des maillons intermédiaires 6. Les surfaces frontales planes des maillons intermédiaires 6 qui sont orthogonales à l'axe 7 de la chaîne, 10 c'est-à-dire verticaux, s'étendent dans ce cas également en direction verticale sur une longueur qui est plus importante que l'épaisseur ou le diamètre du fil des maillons horizontaux 5 servant à la prise des dents. - 9 REVENDICATIONS 1. Dispositif d'entraTnement pour machines d'exploitation minières et analogues, notamment pour des haveuse à tambours, comprenant au moins une roue d'entralnement à denture cycloidale montée sur la 5 machine de creusement, qui pénètre par ses dents dans une chatne à fuseaux montée sur un support de chaine, s'étendant dans la galerie de creusement et constituée par une succession alternative de maillons principaux dans lesquels pénètrent les dents et de maillons intermédiaires, caractérisé en ce que les surfaces frontales (9) des 10 maillons intermédiaires (6) qui coopèrent avec les dents (2) de la roue d'entraînement (1) sont constituées sous forme de surfaces planes disposées orthogonalement par rapport à l'axe (7) de la chaine et de ce fait sous forme d'hypocycloïdes d'une denture à flancs droits. 2. Dispositif d'entraînement selon la revendication 1, caractérisé 15 en ce que les maillons (5) servant à la prise des dents sont des maillons de chaine en acier rond. 3. Dispositif d'entraînement selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les maillons (5) servant à la prise des dents ont une longueur et un pas plus importants que ceux 20 des maillons intermédiaires (6). 4. Dispositif d'entratnement selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les surfaces frontales (9) des maillons intermédiaires (6), mesurées orthogonalement par rapport à l'axe (7) de la chatne, s'étendent sur une longueur qui est notablement 25 plus importante que l'épaisseur ou le diamètre du fil des maillons (5) servant à la prise des dents. 5. Dispositif d'entratnement selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les surfaces frontales verticales (9) des maillons intermédiaires (6) s'étendent au-dessus du 30 plan de sommet supérieur (11) des maillons horizontaux (5). 6. Dispositif d'entraînement selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les maillons intermédiaires (6) comprennent un pied élargi (12) destiné au montage de la chaine à fuseaux sur le support de chatne. 7. Dispositif d'entraînement selon l'une quelconque des - revendications 2 à 6, caractérisé en ce que les maillons intermédiaires (6) sont constitués par des maillons de chaîne en acier rond, dont la courbure externe est déformée pour obtenir des surfaces frontales planes (9).