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DISPOSITIF DE FERMETURE DES PUITS D'AIR DE
CHARBONNAGES, SERVANT A L'EXTRACTION.
La présente invention concerne les dispositifs employés sur les puits d'air des charbonnages, qui sont utilisés pour l'extraction et les manutentions de produits divers.
On sait que les puits d'air des charbonnages sont géné- ralement fennés par des clapets dits "Briart".
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Lorsque l'une des cages arrive au niveau de la recette, elle soulève le clapet et découvre l'orifice du puits ; à ce moment la cage forme la seule résistance à la rentrée de l'air extérieur. Lorsque les machines d'extraction sont du type à bobines, les variations de la longueur relative des cables nécessitent la sortie de la cage entière. Il y a alors une rentrée massive de l'air extérieur. Dans les deux cas les rentrées d'air nuisent à. la régularité de la ventilation du fond et parfois provoquent le déclenchement du moteur ac- tionnant le ventilateur.
Dans d'autres types d'installations, l'orifice du puits est fermé par des sas extérieurs.
Dans les installations de ce genre servant à l'extrac- tion, les manoeuvres de chargement et de déchargement des cakes exigent un personnel important pour les manutentions des wagonnets dans les sas, la réalisation de la circulation automatique par gravité des wagonnets étant impossible ou tout au moins fort difficile et compliquée, et en tous cas assez lente.
Il n'est donc pas possible, avec les installations de ce genre, d'obtenir d'un puits de retour d'air le même ren- dement en extraction que celui d'un puits ouvert à l'air li- bre.
La présente invention a pour but de remédier à ces in- convénients et de procurer un dispositif de fermeture des puits d'air de charbonnages permettant de supprimer les ren- trées d'air lorsque la cage est au niveau de la recette, et de procéder aux manoeuvres de déchargement de la cage et d'encagement des wagonnets dans des conditions analogues à celles des puits d'entrée d'air.
Dans ce but, le dispositif objet de l'invention est ca- ractérisé en ce qu'il comporte, actionné par la cage d'ex-
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traction, un organe d'obturation du puits placé dans le puits même, de manière à constituer avec le clapet de fermeture retombant supérieur ordinaire du puits, un sas pour la cage d'extraction, en vue de permettre à celle-ci de se trouver à l'air libre aussitôt qu'elle a dépassé le niveau du clapet de fermeture.
Dans la réalisation pratique de l'invention, l'organe d'obturation situé dans le puits, est constitué par un tiroit formé de deux parties qui peuvent s'éclipser pour le passage de la cage. La manoeuvre du tiroir est déclenchée par la cage elle-même par l'intermédiaire d'un servo-moteur à air comprimé, avant de soulever le clapet de fermeture dans sa course ascendante et après l'abaissement de ce clapet dans sa course descendante.
Le servo-moteur est commandé lui-même par une série de pistons distributeurs actionnés par de l'air comprimé. Il coopère avec des contrepoids disposés de telle sorte que la gravité assure, en cas de manque d'air comprimé, l'ouverture du tiroir dans le puits.
Les dessins ci-joints montrent un exemple de réalisa- tion d'un dispositif de fermeture des puits d'air, suivant l'invention.
La figure 1 est une vue schématique en élévation, d'un dispositif de commande manoeuvré par une cage dans sa course ascendante .
La figure 2 représente schématiquement les organes de manoeuvre du tiroir obturateur dans sa position d'ouverture permettant le passage de la cage.
La figure 3 est une coupe verticale à travers l'un des panneaux du tiroir obturateur.
La figure 4 montre une vue correspondante à la figure 1,
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dans le cas de manoeuvre du dispositif de commande par une cage descendante.
La figure 5 est une vue analogue à la figure 2, mon- trant le tiroir obturateur dans sa position de fermeture.
La figure 6 montre en coupe le mode d'établissement d'un panneau du tiroir sur des galets de roulement.
Dans ces figures, 1 désigne un puits d'air de charbon- nage, surmonté d'un caisson 2 hermétique jusqu'au niveau 3 de la recette. Une paroi verticale 4 divise le caisson 2 en deux compartiments 5 et 6 pour les deux cages employées pour l'extraction, ces compartiments étant normalement fennés par des clapets 7 et 8. Ceux-ci sont placés, dans l'exemple choisi, au niveau de la recette, mais seront fréquemment établis au niveau du sol dans les puits servant également à la descente du matériel, des rails, des poutrelles, etc.
A quelque distance dans le puits, dans la partie supé- rieure de la galerie 9 du ventilateur (non représenté) nor- malement fermée par un caisson 10 présentant un canal 11 permettant à l'air du puits 1 de pénétrer dans la galerie 9, sont disposés des panneaux la et 13 qui, réunis, forment à travers le puits un tiroir obturateur 14 (figure 5).
Ces panneaux sont constitués par un platelage en tôle 15 qui repose sur un chassis métallique 16 qui peut rouler sur des galets 17 montés sur des axes 18 fixés sur des tra- verses 19. L'étanchéité est assurée par des plats en bronze 20, rabotés en forme de coins, et par des bourrelets en caoutchouc 21 (figures 3 et 6).
Chacun des deux panneaux 12 et 13 présente une pièce d'accrochage 22 à laquelle est fixée une tige 23 reliée à une tringle 24. Ces tringles 24 pivotent autour des axes 25 et 26 sous l'action de contrepoids 27 et 28 et sont de plus
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reliées entre elles par une tige de liaison 29.
Un serve-moteur 30 est raccorde à la barre 31 du con- trepoids 27 et fonctionne sous la pression d'air comprimé par l'intermédiaire d'un système distributeur décrit ci- dessous, mis en action lui-même par la cage 32.
A cet effet, celle-ci porte un taquet 33 qui agit sur une sonnette 34 pivotant autour d'un axe 35.
Le système distributeur d'air comprimé est établi de la manière suivante.
Sur une canalisation d'air comprimé 36, reliée à une conduite générale 37, sont montés en parallèle. deux distri- buteurs 38 et 38' du type à quatre pistons. Le distributeur
38 présente ainsi des chambres 39, 40, 41, 42 et 43, la tige 44 sur laquelle sont montés les pistons étant reliée à la sonnette 34. Un raccordement 45 à la canalisation d'air com- primé 36 amène cet air dans la chambre 41.
Ce distributeur 38 est ainsi actionné par la cage 32.
De même, le distributeur 38' présente des chambres 46, 47, 48, 49 et 50 formées par les quatre pistons qu'il com- porte. Il est raccordé à la canalisation 36, celle-ci débou- chant dans la chambre 48.
Ces deux distributeurs sont de plus raccordés entre eux par deux canalisations 51 et 52 partant des chambres extrê- mes 50 et 46 du distributeur 38' et débouchant par des rac- cords 53 et 54 pour la canalisation 51, et des raccords 55 et 56 pour la canalisation 52, en des endroits appropriés du distributeur 38 en vue de permettre, comme indiqué ci-après, une modification des circuits d'air comprimé lorsque la cage
32 agit sur la tige 44 par l'intermédiaire de son taquet 33 et de la sonnette 34.
Le distributeur 38' est lui-même raccordé au servo- moteur 30 par deux canalisations 57 et 58 partant de la zône @
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centrale du distributeur 38' en des endroits appropriés pour permettre le changement da circuit d'air par le déplacement des pistons de ce distributeur et débouchant, l'un à une ex- trémité du servo-moteur, l'autre à l'extrémité opposée.
Le dispositif ainsi construit fonctionne de la manière suivante.
Les cages 32 étant supposées dans le puits, les organes du dispositif occupent la position représentée à la figure 1.
Dans cette position, le tiroir 14 est effacé, ses deux pan- neaux 12, et 13 occupant la position montrée figure 2. Les clapets 7 et 8 obturent les ouvertures supérieures du puits, empêchant toute entrée d'air, de telle sorte que les compar- timents 5 et 6 se trouvent en dépression.
L'air comprimé provenant de la conduite générale 37, entre par le raccordement 45 dans la chambre 41 et de là, par suite de la position occupée par les pistons du distri- buteur 38, dans le raccord 54 d'oÙ il se dirige, d'une part vers la chambre 39 par le raccord 53, ce qui maintient les pistons dans leur position, d'autre part vers la chambre 50 du distributeur 38' par la canalisation 51, ce qui maintient les pistons du distributeur 38' dans la position qu'ils oc- cupent à la figure 1.
Dans cette position, l'air comprimé de la canalisation 36 pénètre dans la chambre 48 du distributeur 38' et de là dans la canalisation 57 qui le conduit à l'extrémité supérieu- re du servo-moteur 30. Celui-ci, dans ce cas, maintient ef- facés les panneaux 12 et 13 du tiroir 14, aidé par les con- trepoids 27 et 28. Les canalisations parcourues ainsi par l'air comprimé sont montrées en traits pleins dans les figu- res 1 et 2, et en traits pointillés dans les figures 4 et 5.
Lorsqu'une cage 32 pénètre, dans sa course montante par
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exemple, dans le compartiment 5, son taquet 33 fait pivoter la sonnette 34 autour de son axe 35, ce qui a pour effet de repousser la tige 44 portant les pistons du distributeur 38, ceux-ci occupant alors la position montrée figure 4. Le dé- placement de ces pistons modifie le circuit parcouru par l'air comprimé. En effet, la chambre 41 s'étant déplacée, entre en communication avec le raccord 55, tandis que le raccord 54 cesse de déboucher dans cette chambre.
Dans ces conditions, l'air comprimé pénètre dans la chambre 43 par le raccord 56, maintenant les pistons du dis- tributeur 38 dans leur nouvelle position, et, par la canali- sation 52, dans la chambre 46 du distributeur 38', ce qui a pour effet de repousser les pistons de ce distributeur qui viennent alors occuper la position montrée figure 4.
Dans ce déplacement, la canalisation 57 cesse d'être en communication avec la chambre 48, et c'est la canalisa- tion 58 qui vient déboucher dans cette chambre. Il en résul- te que l'air comprimé qui entre dans cette chambre 48 par la canalisation 36, emprunte cette canalisation 58, ce qui a pour effet de repousser vers le haut le piston du servo- moteur 30 et de procurer le rapprochement des panneaux 12 et 13 qui se rapprochent l'un de l'autre en roulant sur les galets 17, pour former le tiroir 14 qui obture le puits sous la cage 32.
La position occupée par les organes est alors celle qui est représentée dans les figures 4 et 5, dans lesquelles les canalisations empruntées par l'air comprimé sont montrées en traits pleins, celles qui ne sont pas sous pression étant montrées en traits pointillés.
Le compartiment 5 est alors soustrait à la dépression du ventilateur et la cage 32, à la fin de sa montée, peut
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soulever aisément le clapet 7 et sortir à l'air libre. On peut ainsi procéder à l'aise au déchargement à l'air libre de la cage, et à l'encagement des wagonnets en utilisant tous les moyens employés dans les recettes des puits d'en- trée d'air ou d'extraction.
Dans son mouvement de descente, la cage 32 agit comme montré figure 4, sur la sonnette 34 qui exerce alors une traction sur la tige 44,et les organes reprennent Mors la position montrée figuresl et 2 après une manoeuvre effectuée en sens inverse de celle décrite ci-dessus.
Le système est donc entièrement automatique et présente l'avantage d'assurer l'étanchéité du puits d'air pendant les manoeuvres au jour, les rentrées importantes d'air étant supprimées grâce à l'obturation du puits par le tiroir 14, au-dessus de la galerie 9 du ventilateur.
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AIR WELL CLOSING DEVICE
COAL, USED FOR EXTRACTION.
The present invention relates to devices used on air wells in coal mines, which are used for the extraction and handling of various products.
It is known that the air wells of the coal mines are generally closed by so-called "Briart" valves.
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When one of the cages reaches the level of the recipe, it lifts the valve and discovers the orifice of the well; at this time the cage forms the only resistance to the entry of outside air. When the extraction machines are of the coil type, variations in the relative length of the cables require the exit of the entire cage. There is then a massive inflow of outside air. In both cases the inflows of air are harmful. the regularity of the ventilation of the bottom and sometimes cause the triggering of the motor driving the ventilator.
In other types of installations, the orifice of the well is closed by external airlocks.
In installations of this kind used for extraction, the operations of loading and unloading the cakes require a large staff for the handling of the wagons in the airlocks, the realization of the automatic circulation by gravity of the wagons being impossible or all. at least very difficult and complicated, and in any case quite slow.
It is therefore not possible, with installations of this type, to obtain from an air return well the same extraction efficiency as that of a well open to free air.
The object of the present invention is to remedy these drawbacks and to provide a device for closing the air wells of the coal mines making it possible to suppress the inflows of air when the cage is at the level of the recipe, and to proceed. the maneuvers of unloading the cage and housing the wagons under conditions similar to those of the air intake shafts.
For this purpose, the device which is the subject of the invention is characterized in that it comprises, actuated by the extraction cage.
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traction, a closure member of the well placed in the well itself, so as to constitute, with the ordinary upper falling closing valve of the well, an airlock for the extraction cage, in order to allow the latter to be located to the open air as soon as it has passed the level of the shut-off valve.
In the practical embodiment of the invention, the closure member located in the well, is constituted by a tie formed of two parts which can be eclipsed for the passage of the cage. The operation of the spool is triggered by the cage itself by means of a compressed air servomotor, before lifting the closing valve in its upstroke and after lowering of this valve in its downward stroke.
The servo motor is itself controlled by a series of distributor pistons actuated by compressed air. It cooperates with counterweights arranged so that gravity ensures, in the event of a lack of compressed air, the opening of the drawer in the well.
The accompanying drawings show an exemplary embodiment of a device for closing air wells, according to the invention.
Figure 1 is a schematic elevational view of a control device operated by a cage in its upward stroke.
FIG. 2 schematically represents the operating members of the shutter slide in its open position allowing passage of the cage.
Figure 3 is a vertical section through one of the shutter drawer panels.
Figure 4 shows a view corresponding to Figure 1,
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in the case of maneuvering of the control device by a descending cage.
FIG. 5 is a view similar to FIG. 2, showing the shutter slide in its closed position.
Figure 6 shows in section the mode of establishment of a panel of the drawer on the rollers.
In these figures, 1 designates a charcoal air well, surmounted by a sealed box 2 up to level 3 of the recipe. A vertical wall 4 divides the box 2 into two compartments 5 and 6 for the two cages used for the extraction, these compartments being normally closed by valves 7 and 8. These are placed, in the example chosen, at the level of the recipe, but will frequently be established at ground level in shafts also used for lowering equipment, rails, joists, etc.
At some distance in the well, in the upper part of the fan gallery 9 (not shown) normally closed by a box 10 having a channel 11 allowing the air from the well 1 to enter the gallery 9, Panels 1a and 13 are arranged which, together, form a shutter slide 14 through the well (FIG. 5).
These panels consist of a sheet metal deck 15 which rests on a metal frame 16 which can roll on rollers 17 mounted on pins 18 fixed on sleepers 19. The sealing is ensured by bronze plates 20, planed. in the form of wedges, and by rubber beads 21 (Figures 3 and 6).
Each of the two panels 12 and 13 has a fastening piece 22 to which is fixed a rod 23 connected to a rod 24. These rods 24 pivot around the axes 25 and 26 under the action of counterweights 27 and 28 and are moreover
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interconnected by a connecting rod 29.
A servo-motor 30 is connected to the bar 31 of the counterweight 27 and operates under the pressure of compressed air by means of a distributor system described below, itself activated by the cage 32.
For this purpose, the latter carries a cleat 33 which acts on a bell 34 pivoting about an axis 35.
The compressed air distribution system is established as follows.
On a compressed air pipe 36, connected to a general pipe 37, are mounted in parallel. two distributors 38 and 38 'of the four-piston type. The distributor
38 thus presents chambers 39, 40, 41, 42 and 43, the rod 44 on which the pistons are mounted being connected to the bell 34. A connection 45 to the compressed air duct 36 brings this air into the chamber. 41.
This distributor 38 is thus actuated by the cage 32.
Likewise, the distributor 38 'has chambers 46, 47, 48, 49 and 50 formed by the four pistons which it comprises. It is connected to the pipe 36, the latter opening into the chamber 48.
These two distributors are moreover connected to each other by two pipes 51 and 52 starting from the end chambers 50 and 46 of the distributor 38 'and opening out via couplings 53 and 54 for the pipe 51, and couplings 55 and 56 for the pipe 52, in appropriate places of the distributor 38 in order to allow, as indicated below, a modification of the compressed air circuits when the cage
32 acts on the rod 44 by means of its stop 33 and the bell 34.
The distributor 38 'is itself connected to the servomotor 30 by two pipes 57 and 58 starting from the @ zone.
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central distributor 38 'in appropriate places to allow the air circuit to be changed by moving the pistons of this distributor and opening out, one at one end of the servomotor, the other at the opposite end .
The device thus constructed operates in the following manner.
The cages 32 being assumed in the well, the members of the device occupy the position shown in Figure 1.
In this position, the drawer 14 is erased, its two panels 12, and 13 occupying the position shown in figure 2. The valves 7 and 8 close the upper openings of the well, preventing any entry of air, so that the valves. Compartments 5 and 6 are in depression.
The compressed air coming from the general pipe 37, enters through the connection 45 into the chamber 41 and from there, due to the position occupied by the pistons of the distributor 38, into the connection 54 where it goes, on the one hand towards the chamber 39 by the fitting 53, which maintains the pistons in their position, on the other hand towards the chamber 50 of the distributor 38 'by the pipe 51, which maintains the pistons of the distributor 38' in the position they occupy in figure 1.
In this position, the compressed air from the pipe 36 enters the chamber 48 of the distributor 38 'and from there into the pipe 57 which leads it to the upper end of the servomotor 30. The latter, in this position. In this case, keeps the panels 12 and 13 of the drawer 14 erased, aided by the counterweights 27 and 28. The pipes thus traversed by the compressed air are shown in solid lines in Figures 1 and 2, and in dotted lines in Figures 4 and 5.
When a cage 32 enters, in its upward stroke by
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example, in compartment 5, its latch 33 causes the bell 34 to pivot around its axis 35, which has the effect of pushing back the rod 44 carrying the pistons of the distributor 38, the latter then occupying the position shown in FIG. 4. The movement of these pistons modifies the circuit traversed by the compressed air. Indeed, the chamber 41 having moved, comes into communication with the connector 55, while the connector 54 ceases to open into this chamber.
Under these conditions, the compressed air enters the chamber 43 through the fitting 56, maintaining the pistons of the distributor 38 in their new position, and, through the pipe 52, into the chamber 46 of the distributor 38 ', this which has the effect of pushing back the pistons of this distributor which then come to occupy the position shown in figure 4.
In this movement, the pipe 57 ceases to be in communication with the chamber 48, and it is the pipe 58 which emerges into this chamber. The result is that the compressed air which enters this chamber 48 via the pipe 36, takes this pipe 58, which has the effect of pushing the piston of the servomotor 30 upwards and of bringing the panels together. 12 and 13 which move closer to each other by rolling on the rollers 17, to form the drawer 14 which closes the well under the cage 32.
The position occupied by the members is then that which is shown in Figures 4 and 5, in which the pipes taken by the compressed air are shown in solid lines, those which are not under pressure being shown in dotted lines.
Compartment 5 is then removed from the vacuum of the fan and cage 32, at the end of its rise, can
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easily lift the valve 7 and get out into the open air. It is thus possible to proceed at ease with the unloading in the open air of the cage, and the housing of the wagons using all the means employed in the recipes of the air inlet or extraction wells.
In its downward movement, the cage 32 acts as shown in FIG. 4, on the bell 34 which then exerts a traction on the rod 44, and the bodies return to the position shown in FIGS. 1 and 2 after an operation carried out in the opposite direction to that described. above.
The system is therefore fully automatic and has the advantage of ensuring the air-tightness of the air well during daylight maneuvers, the large inflows of air being eliminated thanks to the blocking of the well by the slide 14, au- above the fan gallery 9.