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THE EIMCO CORPORATION, résidant à Salt Lake City (E.U.A.)
La présente invention a pour objet un excavateur établi de façon à pouvoir être utilisé dans les espaces restreints des galeries de mines, dans les puits, les caissons et batardeaux, ainsi que sur les ouvrages de terrassement à pentes raides, ou dans les fosses et les cratères, .
L'invention a aussi pour buts de fournir un excavateur qui pré- sente une ou plusieurs des caractéristiques ou avantages suivants, séparé- ment ou en combinaison
Il peut être descendu progressivement pour creuser un puits ou un trou et il est pourvu d'un dispositif réglable permettant de l'amener en position et de l'ancrer en chacun des lieux de travail successifs.
Il est établi sous forme d'un ensemble ramassé qui peut être re- levé ou descendu par sa propre énergie motriceo
Il peut recevoir un mouvement latéral et circulaire à l'intérieur d'une excavation.
On peut le faire fonctionner quelle que soit la distance qui en- tre le boisage du puits et l'amas de déblais situé au-dessous.
Il est actionné par moteur de manière à permettre l'évacuation ra- pide et économique des déblais dans les puits et galerieso
Les buts et avantages énumérés ci-dessus, et d'autres encore, sont obtenus à l'aide du présent excavateur qui, dans sa forme de réalisation pré- férée, comprend une charpente ou châssis porteur rectangulaire, des voies de roulement espacées dont les rails forment les côtés ou longerons du châssis, un chariot monté pour se déplacer le long des voies et une pelle-godet ou fouisseuse montée sur le chariot pour pivoter entre les rails des voies.
On décrira,plus particulièrement l'invention en se référant à ses formes de réalisation représentées à titre d'exemples sur les dessins annexés dans lesquels
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La figure 1 est une vue de côté de l'excavateur représenté dans la position de fonctionnement à l'intérieur d'un puits.
La figure 2 est la vue en plan de l'excavateur.
La figure 3 en est une vue de côtéo
La figure 4 est une vue en bout, à plus grande échelle, de la ma- chine et représente le mécanisme de levage.
La figure 5 est une coupe transversale à plus grande échelle par la ligne 5-5 de figure 2.
La figure 6 est une vue partielle, à plus grande échelle, du méca- nisme-support de l'excavateur.
La figure 7 est une vue de côté, à plus grande échelle, du mécanis- me-support et de commande de la pelle fouisseuse.
La figure 8 est une vue en plan partielle, à plus grande échelle, du chariot de commande et de support de la pelle.
Sur ces dessins, 10 représente le châssis ou charpente de support principal, qui porte un mécanisme de levage 11, à l'une de ses extrémités, et un système de.barres-vérins 12 servant à la fixation et à la mise en position, à l'autre extrémité. Un chariot 13, monté pour se déplacer le long du bâti 10 porte la pelle-godet 14 ou pelle fouisseuse.
Le châssis de support principal 10 est de forme rectangulaire et il est pourvu de plaques d'extrémités 15 et 16.
Les côtés de ce châssis sont constitués par des rails supérieurs 17 et infé- rieurs 18 espécés l'un de l'autre de manière à constituer une voie de roule- ment.
Des nervures 19, arquées vers l'extérieur, sont prévues à des intervalles réguliers sur la longueur des rails à titre d'organes de renforcement.
A l'extrémité avant du châssis principal 10 est monté un moteur 20 servant de déplacement d'un chariot.
Dans la forme de réalisation préférée de l'invention, ce moteur est réversible, fonctionne à l'aide d'un fluide sous pression et il est commandé par une ma- nette placée près du siège 21 de l'opérateur.
Le moteur 20 actionne les chaînes 28 et 29 de déplacement du chariot par l'in- termédiaire d'une roue dentée 22, d'une chaîne 23. de roues dentées 24, d'un arbre 25 et de roues dentées 26 et 27 de commande des chaînes de déplacement du chariot. ' Ces chaînes 28 et 29 sont pourvues de moyens de réglage à l'extrémité arrière du châssis principal, ces moyens consistant en des consoles de réglage 30 et 31 portant des poulies folles 32 et 33.
Le chariot 13 est relié aux chaînes 28 et 29 par des organes d'ancrage 34 et 12 ou par des boulons réglables.
Gomme représenté aux figures 5, 7 et 8, le chariot 13 comprend des longerons 36 et une plaque arrière 37.
Les longerons 36 sont pourvus d'évidements 38 et 39 dans lesquels sont dispo- sées des roues à joues 40 qui peuvent se déplacer à l'intérieur de la voie ménagée dans 'les côtés du châssis principal 10, les joues 41 de ces roues étant en contact avec les côtés des rails 17 et 18.
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Sur la plaque arrière 37 du chariot est monté, entre les plaques latérales 36, l'ensemble 42 de commande de la pelle-godet, cet ensemble compre- nant le moteur 42' de commande de la pelle-et d'un train d'engrenages 43 qui fait pivoter cette dernière autour d'un axe 44.
L'axe 44 traverse l'ensemble de commande 42 et il est tourillonné dans des paliers ou roulements 45 et 46 montés dans le carter 47 de cet en- semble et dans des paliers ou roulements 48 et 49 placés entre les évidements 38 et 39 des longerons 36 du chariot.
La pelle-godet 14 est reliée à l'axe-pivot 44 par dés bras 50 et 51 grâce auxquels elle peut pivoter et décrire un arc de cercle s'étendant' au-dessus et au-dessous des rails 17 et 18, pendant son cycle de fouille et de décharge.
Une autre façon de fixer la pelle 14 à son chariot-support consis- te à suspendre son axe-pivot 44 et ses bras 50 et 51 aux longerons 36 du cha- riot, à l'aide de prolongements rigides fixés à ces longerons à leur extrémi- té supérieure et portant les paliers ou roulements de l'axe-pivot de la pelle à leur extrémité inférieure. Grâce à ces prolongements, il serait possible de faire décrire à la pelle 44 un cercle complet pendant son cycle de fouille et de décharge sans qu'elle pivote entre les rails latéraux 17 et 18, du chariot.
Il est prévu deux ressorts en hélice 52 qui limitent le pivotement de l'auget vers le haut et qui constituent une butée servant à amortir les chocs de la pelle lorsqu'elle vient dans sa position de décharge, ces ressorts étant montés sur des rebords 53 de la plaque arrière 37 du chariot, comme re- présenté à la figure 7.
Dans la forme de réalisation préférée de l'invention, le moteur 42' de commande de la pelle fonctionne à l'aide d'un fluide sous pression amené par un tuyau souple 54 d'alimentation et un prolongement tubulaire 55.
Sur un des côtés du chariot 13 est monté un bras-support 56 dont le rôle est de maintenir le tuyau souple dans une position telle que ce tuyau se replie sur lui-même en demi-boucle, lorsque le chariot se déplace vers l'avant, le tuyau venant reposer sur des supports 57, répartis le long de la charpente 10, pendant le mouvement du chariot vers la position de décharge.
Le bras support 6 est réglable et le tuyau est pourvu de joints articu- lés qui permettent au tuyau souple, à son bras-support et au tuyau 55 d'être repliés à plat contre la charpente 10, en réduisant ainsi au minimum la hauteur ou épaisseur totale de l'excavateur pour faciliter son extraction d'un puits ou d'une galerie.
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A l'extrémité avant de la charpente-support 10 est disposé le mé- canisme de levage 11 servant à élever et abaisser l'excavateur à l'intérieur d'un puits et à supporter ladite extrémité pendant le travail de la machine.
Le mécanisme de levage 11 comprend un moteur de levage 58, qui fonctionne à- l'aide d'un fluide sous pression, un tambour de câble 59 et un câble de sup-
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port 60 pourvu, à son extrémité libre, d'un dispositif d'ancrage 61. Le câble de support passe à travers un guide formé par des poulies 6l..1 montées pour tourner à l'extrémité supérieure d'un dispositif stabilisateur de châssis, qui est composé de barres de contre-ventement 62 articulées, à leur extrémi- té inférieure, sur des prolongements 63 du châssis principal.
L'excavateur est fixé aux parois d'une excavation, à son extrémité arrière, à l'aide d'un système de barres-vérins 12 qui constitue aussi un dispositif permettant de déplacer la machine latéralement à l'intérieur de
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l'excavation. 'Le système 12 comprend un groupe de cylindres 6 65 et 66 montés l'un au dessus de l'autre et dans lesquels coulissent des pistons avec leurs tiges fil,\) 68 et 69 actionnés par un fluide sous pression.
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Un joug 2Q accouple rigidement les pistons 67. et 68, tandis que les cylindres 6, et 6 correspondant à ces pistons sont alimentés conjointement en fluide sous pression de telle manière que les pistons fil et 68 et leur joug 70 sont développés ou rétractés simultanément. Un sabot ou pièce d'ex- trémité 71 destiné à prendre appui sur la paroi d'excavation est fixé au joug
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70. en un point situé au milieu de la distance qui sépare les pistons 67, et 68. Le piston et sa tige 69 du cylindre 66 se développe dans le sens opposé
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à celui des pistons 67, et 68 et il est pourvu d'un sabot destiné à prendre appui sur la paroi de l'excavation.
Pour que les poussées exercées par les
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deux sabots 71 et 72 sur les parois de l'excavation soient les mêmes, la sec- tion transversale du piston 69 est de préférence approximativement égale à la
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somme des sections transversales des pistons 7 et 680
Un robinet à quatre voies 73 commande le développement et la rentrée des pistons. Le fluide sous pression et admis à ce robinet par une lumière 75
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et s'en échappe par une lumière 7je..
Des tuyauteries 77 partant de la lumière 77/du robinet font communiquer les extrémités postérieures des cylindres fil,
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68 et fi9, en 79. 80 et 81, avec les tuyauteries d'admission ou d'échappement respectivement, alors que des tuyauteries 82 partant de la lumière 82'du ro-
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binet font communiquer les extrémités antérieures des cylindres 67, 68 et 69. en 83. 8 et 85 respectivement, avec les tuyauteries d'admission ou d'échap- peménta
Pour effectuer le développement des pistons, la lumière 77.'du robi- net est reliée à la lumière d'admission 75, ce qui permet au fluide sous pres-
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sion de passer par les tuyaux Tl à l'arrière des pistons {;IL, 68 et 69.
Le flui- de sous pression emprisonné à l'avant des pistons s'échappe par des lumières 83. 8, et 8µ des cylindres et revient au robinet par le tuyau Ig. Pour rentrer les pistons, la clé du robinet est tournée de façon à faire communiquer entre elles les lumières 75 et 82' de ce robinet, les tuyaux 82 devenant alors les tuyaux d'admission et les tuyaux 77 les tuyaux d'échappement. Normalement, après
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que les pistons ont été développés, le robinet 73 est laissé ouvert, afin d'as- surer le maintien de la pression régnant dans les cylindres à l'arrière des pistons.
Un second robinet de commande 74 est prévu pour provoquer le mouve- ment latéral de l'excavateur. Ce robinet 74 est un robinet à trois voies pour- vu de petites lumières exactement'calibrées pour permettre au fluide sous pres- sion du cylindre de s'échapper suffisamment pour provoquer une chute de pres- sion à l'arrière du piston. La chute de pression sur un côté provoque le dépla- cement de la charpente principale vers ce côté, cependant qu'une pression suf- fisante est maintenue à l'intérieur de ce cylindre pour assurer l'application, sur la paroi de l'excavation, d'une poussée suffisante pour supporter fermement l'excavateur.
Les tuyaux de fuite 86 font communiquer les extrémités postérieures
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des cylindres 67. et L8, en 87. et 88,.avec le tuyau d'échappement 89. par l'in- termédiaire des lumières 90. et 21 du robinet, alors que le tuyau de fuite 92 @
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fait communiquer l'extrémité arrière du cylindre 69, en 93, avec le'tuyau d'échappement 89, par l'intermédiaire des lumières 94 et 91 du robineto
Dans la forme de réalisation préférée de l'invention, le robinet à quatre voies 73 de commande du développement et de la rentrée des pistons des barres-vérins est placé près des cylindres, de sorte qu'un opérateur si- tué près de ces barres-vérins peut facilement accéder à ce robinet pendant la mise en position initiale de l'excavateur ou au cours de son enlèvement,
Le robinet à trois voies 74 de réglage des fuites est situé à l'ex- trémité avant de la machine, où l'opérateur peut le manoeuvrer facilement avec le pied lorsqu'il devient nécessaire de déplacer la machine latéralement en travers d'une excavation.
Fonctionnement.
L'excavateur est normalement suspendu dans une position verticale et à une distance déterminée et maintenue avec certitude, au-dessus du fond de l'excavation, au boisage de la galerie, à l'aide du câble de levage 60 et du dispositif d'ancrage 61,pendant les opérations de forage et de sautageo Lorsqu'on a besoin de la machine pour déblayer la matière résultant du sau- tage, on la fait descendre à l'aide de sa propre énergie motrice au moyen du mécanisme de levage 11 ; on assujettit alors le câble de levage 95 de la benne à déblais 96, à l'extrémité arrière de la charpente principale 10, à des oreilles perforées :Il, le câble de levage 95 relève l'extrémité arrière pendant que le mécanisme de levage 11 abaisse l'extrémité avant;
et la char- pente est ainsi amenée à une position convenable au-dessus de l'amas de dé- blais, comme représenté à la figure 1. A ce moment, on ouvre le robinet de commande 73 du système de barres-vérins et on provoque le développement des pistons fil, 68, et 69 jusqu'à ce que leurs sabots 71 et 72 entrent en prise avec les parois du puits ou de la galerie. Dans le cas de terrains mous, c'est-à-dire lorsqu'il est nécessaire d'amener le boisage jusqu'en un point très voisin du fond du puits afin de supporter les parois, des consoles peu- vent être assujetties à la partie inférieure du boisage de façon qu'elles des- cendent assez bas pour constituer un support pour les pistons qui s'appuient sur les parois.
On commence l'opération de déblayage en faisant pivoter la pelle- godet 14 vers le bas et vers l'arrière jusqu'à ce que ses dents soient ap- proximativement à angle droit par rapport à l'amas de déblais, comme repré- senté à la figure 1. On relâche alors le câble de levage 60 pour ..permettre au poids total de la machine de reposer sur la pelle 14, pendant qu'on ma- noeuvre le levier de commande de cette pelle pour la faire pivoter vers l'a- vant et creuser ainsi un trou dans l'amas des déblais.
A mesure que la pelle pivote et se rapproche d'une position horizontale le chariot 13 est amené à la position de décharge ; et la pelle continue à pivoter vers le haut entre les rails latéraux et elle est finalement déchargée de son contenu, qui tom- be dans la benne à déblais 96, celle-ci étant remontée à la surface du puits pour être vidée lorsqu'elle est pleine.
On répète le cycle de travail jusqu'à ce qu'une cavité de dimensions suffisantes ait été creusée dans l'amas de dé- blais ; à partir de cet instant, on remplit la pelle par l'application d'une poussée exercée en bout conjointement au mouvement de pivotement,
La poussée en bout de l'auget est obtenue en déplaçant le chariot porte-pelle 13 vers l'avant, ce qui enfonce les dents de la pelle dans l'amas de débris lorsqu'elle pivote vers le haut entre les-côtés du châssis princi- pal.
Après que les déblais de sautage accumulés sous la machine ont été avacués de l'extrémité de décharge à l'extrémitéde commande, on déplace le châssis 10 latéralement en le faisant coulisser sur le système de barres- vé- rins 12 de la manière précédemment décrite.
Si un puits est trop long en section pour pouvoir être complète- ment nettoyé par le mouvement de la pelle vers l'avant, on effectue d'abord le déblayage au-dessous de la machine jusqu'au fond de l'amas des déblais de sautage ; on rétracte alors les pistons 67, 68 et 69 et, avec l'aide du méca-
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nisme de levage 11 et du câble de levage 95 de la benne à déblais 96, on amè- ne l'excavateur à une nouvelle position.
Les puits qui sont trop larges pour la course des pistons du systè- me de barres-vérins, peuvent être creusés en utilisant une rallonge montée au- dessus d'un des pistons du système. Après qu'une des moitiés du puits a ainsi été déblayée, on place la rallonge sur le côté opposé du système de barres- vérins qui amène alors l'excavateur au-dessus de l'aire non déblayée. Un autre mode opératoire consisterait à suspendre le châssis principal 10 au boisage à l'aide du mécanisme de levage 11, à l'extrémité avant, et à l'aide d'une paire de câbles à l'extrémité arrière. Des vérins extensibles longitudinaux analogues au système 12 stabiliseraient la machine en prenant appui sur les parois avant et arrière du puits.
Avec cette méthode de support, après qu'une partie du puits a été déblayée,on fait tourner le châssis pour l'amener à une nouvelle position, ce qui est particulièrement avantageux lorsqu'on opère dans des puits circulaires.
Lorsque le puits a été complètement nettoyé, on place la pelle 14 en- tre les côtés du châssis principal et on replie sur ce châssis le bras support 56 du tuyau souple servant à alimenter le moteur de la pelle, pour donner à l'ensemble le minimum d'épaisseur lorsqu'il est remonté, à l'aide de son pro- pre appareil de levage, le long de la paroi du puits, jusqu'à une position sûre où il est laissé jusqu'à ce qu'on en ait de nouveau besoin.
Lorsque l'excavateur est utilisé pour des ouvrages de terrassement à pente raide, on se sert d'une construction modifiée dans laquelle le mécanis- me de levage 11 est supprimé et l'ensemble est utilisé à la façon d'une flèche de grue ou avec une action de cantilever, l'extrémité arrière étant supportée soit par la caisse guidée, soit à l'aide de vérins extensibles.
La construction précédemment décrite est susceptible de recevoir d'autres formes de réalisation et d'être diversement modifiée dans ses détails et son fonctionnement pour s'adapter aux différents besoins et circonstances.
Par exemple,les moteurs qui actionnent le treuil de levage, le chariot et la pelle-godet peuvent être des moteurs électriques ; bien un seul moteur peut être prévu pour la commande de la pelle,du chariot et de l'engin de levage, grâce à une disposition convenable d'engrenages et d'embrayages. Lorsque ce- la est désirable, les rails de la voie peuvent être situés près d'un côté ou au-dessus de l'arc de pivotement de la pelle-godet., et ces rails peuvent être disposés horizontalement ou suivant tout angle avec l'horizontale, y compris la verticale.
Il ressort de la description qui précède que l'invention procure un appareil permettant d'effectuer rapidement et économiquement l'excavation des puits et galeries, ainsi que des travaux de terrassement, les buts et avanta- ges de l'invention étant ainsi complètement atteints.
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THE EIMCO CORPORATION, residing in Salt Lake City (E.U.A.)
The present invention relates to an excavator established so as to be able to be used in the confined spaces of mine galleries, in shafts, caissons and cofferdams, as well as on earthworks with steep slopes, or in pits and pits. craters,.
Another object of the invention is to provide an excavator which exhibits one or more of the following characteristics or advantages, separately or in combination.
It can be lowered gradually to dig a well or a hole and it is provided with an adjustable device allowing it to be brought into position and anchored in each of the successive workplaces.
It is established in the form of a collected set which can be raised or lowered by its own motive energy.
It can receive lateral and circular movement within an excavation.
It can be operated regardless of the distance between the shaft timbering and the pile of spoil below.
It is driven by a motor so as to allow the rapid and economical evacuation of the cuttings in the shafts and galleries.
The objects and advantages enumerated above, and still others, are achieved with the aid of the present excavator which, in its preferred embodiment, comprises a rectangular frame or supporting frame, spaced tracks of which the rails form the sides or spars of the frame, a cart mounted to move along the tracks, and a bucket or digger mounted on the cart to pivot between the tracks of the tracks.
The invention will be described more particularly with reference to its embodiments shown by way of example in the accompanying drawings in which
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Figure 1 is a side view of the excavator shown in the operating position within a well.
Figure 2 is the plan view of the excavator.
Figure 3 is a side view.
FIG. 4 is an end view, on a larger scale, of the machine and shows the lifting mechanism.
Figure 5 is a cross-section on a larger scale taken along line 5-5 of Figure 2.
FIG. 6 is a partial view, on a larger scale, of the support mechanism of the excavator.
Figure 7 is a side view, on a larger scale, of the support and control mechanism of the excavator.
Figure 8 is a partial plan view, on a larger scale, of the control and support carriage of the excavator.
In these drawings, 10 shows the main support frame or frame, which carries a lifting mechanism 11, at one of its ends, and a cylinder bar system 12 for fixing and positioning, at the other end. A carriage 13, mounted to move along the frame 10 carries the bucket shovel 14 or digging shovel.
The main support frame 10 is rectangular in shape and is provided with end plates 15 and 16.
The sides of this frame are formed by upper 17 and lower 18 rails spaced from each other so as to constitute a rolling track.
Ribs 19, arcuate outwardly, are provided at regular intervals along the length of the rails as reinforcing members.
At the front end of the main frame 10 is mounted a motor 20 serving to move a carriage.
In the preferred embodiment of the invention, this motor is reversible, operates with the aid of a pressurized fluid and it is controlled by a hand placed near the seat 21 of the operator.
The motor 20 actuates the chains 28 and 29 for moving the carriage by means of a toothed wheel 22, a chain 23. of toothed wheels 24, a shaft 25 and toothed wheels 26 and 27 of control of the carriage movement chains. These chains 28 and 29 are provided with adjustment means at the rear end of the main frame, these means consisting of adjustment consoles 30 and 31 carrying idler pulleys 32 and 33.
The carriage 13 is connected to the chains 28 and 29 by anchoring members 34 and 12 or by adjustable bolts.
As shown in Figures 5, 7 and 8, the carriage 13 comprises side members 36 and a rear plate 37.
The side members 36 are provided with recesses 38 and 39 in which there are flanged wheels 40 which can move within the track formed in the sides of the main frame 10, the flanges 41 of these wheels being in contact with the sides of the rails 17 and 18.
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On the rear plate 37 of the carriage is mounted, between the side plates 36, the excavator-bucket control assembly 42, this assembly comprising the excavator-control motor 42 'and a gear train. gears 43 which rotates the latter around an axis 44.
The axis 44 passes through the control assembly 42 and is journaled in bearings or bearings 45 and 46 mounted in the housing 47 of this assembly and in bearings or bearings 48 and 49 placed between the recesses 38 and 39 of the side members 36 of the carriage.
The bucket shovel 14 is connected to the pivot axis 44 by arms 50 and 51 by which it can pivot and describe an arc of a circle extending above and below the rails 17 and 18, during its movement. cycle of digging and dumping.
Another way of fixing the shovel 14 to its support carriage consists of suspending its pivot pin 44 and its arms 50 and 51 from the side members 36 of the truck, by means of rigid extensions fixed to these side members at their. upper end and carrying the excavator pivot axle bearings or bearings at their lower end. Thanks to these extensions, it would be possible to make the excavator 44 describe a complete circle during its excavation and unloading cycle without it pivoting between the side rails 17 and 18 of the carriage.
Two helical springs 52 are provided which limit the pivoting of the bucket upwards and which constitute a stop serving to absorb the shocks of the shovel when it comes into its unloading position, these springs being mounted on rims 53 of the back plate 37 of the carriage, as shown in figure 7.
In the preferred embodiment of the invention, the motor 42 'for controlling the shovel operates with the aid of a pressurized fluid supplied by a flexible supply pipe 54 and a tubular extension 55.
On one of the sides of the carriage 13 is mounted a support arm 56, the role of which is to maintain the flexible pipe in a position such that this pipe is folded back on itself in a half-loop, when the trolley moves forward. , the pipe coming to rest on supports 57, distributed along the frame 10, during the movement of the carriage towards the discharge position.
The support arm 6 is adjustable and the pipe is provided with articulated joints which allow the flexible pipe, its support arm and the pipe 55 to be folded flat against the frame 10, thus reducing to a minimum the height or total thickness of the excavator to facilitate its extraction from a shaft or gallery.
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At the front end of the support frame 10 is arranged the lifting mechanism 11 serving to raise and lower the excavator inside a well and to support said end during the work of the machine.
The lifting mechanism 11 comprises a lifting motor 58, which operates using pressurized fluid, a cable drum 59 and a support cable.
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port 60 provided at its free end with an anchoring device 61. The support cable passes through a guide formed by pulleys 6l..1 mounted to rotate at the upper end of a frame stabilizer device , which is composed of bracing bars 62 articulated at their lower end on extensions 63 of the main frame.
The excavator is fixed to the walls of an excavation, at its rear end, using a system of cylinder bars 12 which also constitutes a device for moving the machine laterally inside the excavator.
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excavation. The system 12 comprises a group of cylinders 65 and 66 mounted one above the other and in which slide pistons with their wire rods, 68 and 69 actuated by a pressurized fluid.
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A yoke 2Q rigidly couples the pistons 67. and 68, while the cylinders 6, and 6 corresponding to these pistons are jointly supplied with pressurized fluid so that the wire pistons and 68 and their yoke 70 are developed or retracted simultaneously. A shoe or end piece 71 intended to bear on the excavation wall is fixed to the yoke
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70. at a point located in the middle of the distance between the pistons 67, and 68. The piston and its rod 69 of the cylinder 66 develops in the opposite direction
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to that of pistons 67, and 68 and it is provided with a shoe intended to bear on the wall of the excavation.
So that the thrusts exerted by the
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two shoes 71 and 72 on the walls of the excavation are the same, the cross section of the piston 69 is preferably approximately equal to the
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sum of cross sections of pistons 7 and 680
A four-way valve 73 controls the development and retraction of the pistons. The fluid under pressure and admitted to this valve by a port 75
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and escapes by a 7i light.
Pipes 77 starting from the port 77 / from the tap communicate the rear ends of the wire cylinders,
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68 and fi9, at 79. 80 and 81, with the intake or exhaust pipes respectively, while pipes 82 starting from the port 82 'of the ro-
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binet communicate the front ends of the cylinders 67, 68 and 69. at 83, 8 and 85 respectively, with the intake or exhaust pipes
To effect the development of the pistons, the lumen 77. 'of the valve is connected to the inlet lumen 75, which allows the fluid under pressure.
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sion to pass through the pipes Tl behind the pistons {; IL, 68 and 69.
The pressurized fluid trapped in front of the pistons escapes through openings 83, 8, and 8µ from the cylinders and returns to the valve through the hose Ig. To retract the pistons, the key of the valve is turned so as to make the lights 75 and 82 'of this valve communicate with each other, the pipes 82 then becoming the intake pipes and the pipes 77 the exhaust pipes. Normally after
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as the pistons have been developed, the valve 73 is left open, in order to ensure that the pressure prevailing in the cylinders behind the pistons is maintained.
A second control valve 74 is provided to cause the lateral movement of the excavator. This stopcock 74 is a three-way stopcock provided with precisely calibrated small lumens to allow the pressurized fluid from the cylinder to escape sufficiently to cause a pressure drop behind the piston. The pressure drop on one side causes the main frame to move to that side, while sufficient pressure is maintained inside this cylinder to ensure application, on the wall of the excavation. , of sufficient thrust to firmly support the excavator.
The leakage pipes 86 connect the posterior ends
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cylinders 67. and L8, at 87. and 88,. with the exhaust pipe 89. via the ports 90. and 21 of the valve, while the leakage pipe 92 @
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communicates the rear end of cylinder 69, at 93, with the exhaust pipe 89, through the ports 94 and 91 of the valve
In the preferred embodiment of the invention, the four-way valve 73 for controlling the development and reentry of the rams of the rams is placed near the cylinders, so that an operator is located near these bars. - cylinders can easily access this valve during the initial positioning of the excavator or during its removal,
The three-way leakage control valve 74 is located at the front end of the machine, where the operator can easily maneuver it with his foot when it becomes necessary to move the machine sideways across an excavation. .
Operation.
The excavator is normally suspended in an upright position and at a determined distance and maintained with certainty, above the bottom of the excavation, on the timbering of the gallery, using the lifting cable 60 and the device of anchoring 61, during drilling and blasting operations When the machine is needed to clear the material resulting from the shooting, it is lowered using its own motive power by means of the lifting mechanism 11; the lifting cable 95 of the spoil bucket 96 is then subjected, at the rear end of the main frame 10, to perforated ears: II, the lifting cable 95 raises the rear end while the lifting mechanism 11 lowers the front end;
and the frame is thus brought to a suitable position above the pile of cuttings, as shown in FIG. 1. At this moment, the control valve 73 of the bar-ram system is opened and causes the development of the wire pistons, 68, and 69 until their shoes 71 and 72 engage the walls of the well or gallery. In the case of soft grounds, that is to say when it is necessary to bring the timbering to a point very close to the bottom of the well in order to support the walls, brackets can be secured to the lower part of the timbering so that they descend low enough to provide support for the pistons which rest on the walls.
The clearing operation is started by rotating the bucket-shovel 14 downward and backward until its teeth are approximately at right angles to the pile of spoil, as shown. in FIG. 1. The lifting cable 60 is then released to ... allow the total weight of the machine to rest on the shovel 14, while the operating lever of this shovel is operated to make it pivot towards it. 'before and thus dig a hole in the pile of rubble.
As the shovel pivots and approaches a horizontal position the carriage 13 is brought to the discharge position; and the excavator continues to pivot upward between the side rails and is finally unloaded of its contents, which fall into the dumpster 96, the latter being raised to the surface of the well to be emptied when in use. full.
The working cycle is repeated until a cavity of sufficient size has been dug in the pile of rubble; from this moment, the shovel is filled by the application of a thrust exerted at the end jointly with the pivoting movement,
Thrust at the end of the bucket is achieved by moving the excavator carriage 13 forward, which drives the teeth of the excavator into the debris pile as it pivots up between the sides of the frame. main.
After the blasting material accumulated under the machine has been removed from the discharge end to the control end, the frame 10 is moved sideways by sliding it on the ram system 12 in the manner previously described. .
If a well is too long in section to be completely cleared by the forward movement of the shovel, the clearing is first carried out below the machine to the bottom of the pile of excavated material. blasting; the pistons 67, 68 and 69 are then retracted and, with the help of the mechanic
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Lifting mechanism 11 and the lifting cable 95 of the dump body 96, the excavator is brought to a new position.
Wells which are too wide for the stroke of the piston of the ram bar system, can be dug using an extension mounted above one of the pistons of the system. After one of the shaft halves has been cleared in this way, the extension is placed on the opposite side of the ram-rod system which then brings the excavator over the unsurfaced area. Another procedure would be to suspend the main frame 10 from the timbering using the lifting mechanism 11 at the front end, and using a pair of cables at the rear end. Longitudinal extendable jacks similar to system 12 would stabilize the machine by resting on the front and rear walls of the well.
With this method of support, after part of the well has been cleared, the frame is rotated to bring it to a new position, which is particularly advantageous when operating in circular wells.
When the well has been completely cleaned, the shovel 14 is placed between the sides of the main frame and the support arm 56 of the flexible pipe used to power the engine of the shovel is folded onto this frame, to give the assembly the minimum thickness when it is raised, using its own lifting device, along the wall of the well, to a safe position where it is left until it is available. again need.
When the excavator is used for earthworks with a steep slope, a modified construction is used in which the lifting mechanism 11 is omitted and the assembly is used in the manner of a crane boom or with a cantilever action, the rear end being supported either by the guided body or by extending jacks.
The construction described above is capable of accommodating other embodiments and of being variously modified in its details and its operation to adapt to different needs and circumstances.
For example, the motors which actuate the hoisting winch, the carriage and the bucket shovel can be electric motors; although a single motor can be provided for the control of the excavator, the carriage and the lifting device, thanks to a suitable arrangement of gears and clutches. When desired, the track rails may be located near one side or above the pivoting arc of the bucket excavator., And these rails may be arranged horizontally or at any angle with the 'horizontal, including vertical.
It emerges from the foregoing description that the invention provides an apparatus enabling the excavation of shafts and galleries to be carried out quickly and economically, as well as earthworks, the aims and advantages of the invention being thus completely achieved. .