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PERFECTIONNEMENTS AUX MACHINES POUR L'EXTRACTION DU CHARBON
ET DES MINERAIS.
La présente invention a trait aux machines servant à l'extraction du charbon ou des autres substances minérales et appartenant à une classe de machines antérieurement proposées du type comportant une tête porte-outils en forme de coin destinée à détacher la substance minérale au cours de l'avance- ment de la machine en fendant cette substance comme on le ferait à l'aide d'un coin ou burin se mouvant le long d'un plan situé en arrière du front de taille de la substanceo Lorsque, ainsi que cela est habituellement désirable, la machine est double, c'est-à-dire destinée à travailler à volonté par l'une ou l'autre de ses extrémités en se mouvant dans les deux sens de sa direction lon- gitudinale, il existe deux porte--outils de ce genre :
Dans une construction proposée antérieurement, la machine comporte un dispositif à vérin destiné à constituer un ancrage ou une butée pour un ap- pareil de propulsion incorporé à la machinée La disposition adoptée est telle que le dispositif à vérin est d'abord développé de façon à s'arc-bouter entre le toit et le sol; l'appareil de propulsion est ensuite actionné de manière qu'il oblige la machine à avancer pour effectuer une course de taille dont la réaction est supportée par le dispositif à vérin, le dispositif à vérin est ensuite contracté pour pouvoir être dégagé de son lieu d'ancrage;
et finalement, l'appareil de propulsion est actionné de façon qu'il tire le dispositif à vérin vers l'avant, le long du sol, pour l'amener à un nouveau lieu d'ancrage ou il est prêt pour la course de taille suivante.
Un inconvénient des dispositifs proposés antérieurement réside dans le fait que le dispositif à vérin se place très près du front de taille, d'où il résulte que la force de coupe appliquée fait avec le front de taille un angle si aigu que la tête porte-outils tend à se:
mouvoir vers l'extérieur et à se dégager du front de taillée De plus, le dispositif à vérin est rigide- ment assujetti au bâti principal d'extraction, de sorte que lorsque ce disposi- tif est développé en vue de son arc-boutement et qu'on actionne l'appareil de propulsion, la tendance de la tête porte-outils à se mouvoir vers l'extérieur soumet l'appareil de propulsion à des efforts de flexion élevéso
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Conformément à la présente invention, une machine d'extraction du type' spécifié comprend un bâti comportant au moins une tête porte-outils en forme de coin destinée à détacher la substance minérale du front de taille d'une courbe en fendant cette substance,
un dispositif à vérin servant à éta- blir uh ancrage pendant chacune des courses de taille et un appareil de pro- pulsion agissant longitudinalement entre le dispositif à vérin et le bâti pour faire avancer l'un ou l'autre de ces deux organes, alternativement, l'appareil à vérin*placé sur le côté extérieur de l'appareil de propulsion, afin que le centre de la poussée exercée par le vérin soit situé essentiellement à l'exté- rieur du plan du front de taille et afin que l'angle que fait avec ce plan la direction de la force exercée par la tête porte-outils soit efficace; et le bâti de la machine est assemblé de façon pivotante 'avec le dispositif à vérin, afin que, à mesure que chacune des courses de taille progresse, le dit bâti se règle de lui-même en position en pivotant angulairement autour du disposi- tif à vérin comme axe.
En raison de cette disposition, la force de coupe peut être appliquée à la tête porte-outils suivant un angle qui excède l'angle adopté jusqu'à ce jour dans une mesure telle que la dite tête n'a aucune ten- dance sérieuse à se mouvoir vers l'extérieur et à se séparer du front de taille de la couche minéraleo
De préférence, la tête porte-outils (ou chacune des têtes porte- outils) est combinée avec un bossage d'appui qui est disposé immédiatement à l'arrière d'un couteau actif porté par la dite tête et destiné à coulisser sur la face qui vient d'être taillée par ce couteau dans la couche de substan- ce minérale. Des moyens sont prévus pour permettre un réglage latéral'entre le couteau et un tel bossage en vue de régler l'action de coupe.
Le dispositif à vérin peut être monté à proximité du milieu de la longueur du bâti et peut être supporté par des guides solidaires du bâti, la disposition étant telle qu'un mouvement longitudinal relatif s'effectue entre ces guides et le dispositif à vérin pendant le fonctionnement de l'ap- pareil de propulsion à cylindre et piston moteur.
Un exemple d'une machine double pour l'extraction du charbon, établie conformément à l'invention, est représenté sur les dessins annexés dans lesquels :
Figures 1 et 2 sont respectivement une vue en élévation et une vue en plan de la machine.
Figure 3 est une coupe verticale d'un vérin hydraulique et des pièces associées à ce vérin, vue dans la direction de la figure 1,
Figure 4 est une coupe horizontale du bâti de la machine et du dispositif de propulsion, cette coupe étant prise approximativement par la ligne 4-4 de la figure 1.
Figure 5 est une vue de détail à plus grande échelle, en coupe par la ligne 5-5 de figure 1.
Les têtes porte-outils sont généralement désignées par 10 et 11 respectivement. Dans le présent exemple, chacune de ces têtes comprend un couteau extrême ou-menant12, situé à un niveau intermédiaire, deux couteaux 13 et 14 situés au-dessus du couteau 12, et un ensemble à couteaux de sol 15, tous ces couteaux étant pourvus de tranchants qui travaillent approximative- ment dans le plan vertical A-A(figure 2) en effectuant l'opération de taille principale sur le charbon. Les tranchants situés dans un plan vertical sont indiqués en 12A, 13A. 14A et 15A, respectivement.
Chacun des ensembles à couteaux de sol 15 comporte aussi un tranchant horizontal 15B, cet ensemble ayant ainsi le caractère d'une pelle ou aube déflectrice dont le rôle est d'enlever le charbon du sol, de le soulever et de le faire dévier latéralement jusqu'à un transporteur (non représenté). Chacune des têtes porte-outils com- prend aussi un ensemble à couteau de toit 16, à tranchant horizontal.
Chacune des têtes portant ces divers couteaux est une lourde struc- ture assujettie à une paroi extrême 17 (ou 18) du bâti de la machine d'extrac- tion.
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D'une façon générale, la machine d'extraction est constituée par un corps lourd qui comprend le bâti sus-mentionné pprtant les porte- outils 10, 11 et les éléments 19 et 20 du mécanisme à cylindre à piston ser- vant à propulser ce bâti, en combinaison avec un dispositif à vérin 21, 22 qui est destiné à s'arc-bouter entre le toit et le sol et est relié à l'é- lément 19 du mécanisme de propulsion de manière à constituer une butée tem- porairement fixe pour l'application de la force de propulsiono Le cylindre de propulsion 19 et le dispositif à vérin constituent collectivement un sys- tème d'ancrageoLe bâti comprend, en plus des parois extrêmes 17 et 18,
deux lourdes barres horizontales 23 et 24 qui relient entre elles rigidement les dites parois. La barre 23 est située à un niveau relativement bas et près du côté intérieur de la machine, c'est-à-dire près du côté le plus rap- proché du front de taille de la couche de charbon, représenté à la figure 2 par le plan A-Ao La barre 24 est disposée à un niveau intermédiaire et sur le côté extérieur de la machine. Les deux barres 23,24 constituent des gui- des sur lesquels est destiné à coulisser un chariot en forme de bloc généra- lement désigné par 25 Ce chariot, auquel est incorporé l'élément 19 de l'ap- pareil de propulsion à cylindre et piston, porte, en outre, l'élement cylin- dre 21 du dispositif à vérin.
Les têtes porte-outils 10 et 11 sont pourvues de semelles 10A et 11A, respectivement, qui peuvent glisser sur le sol de la mine et qui con- tribuent, conjointement avec les ensembles à couteaux de sol 15, à supporter le poids entier de la machine.
Dans le présent exemple, le mécanisme de propulsion à cylindre et piston est une seule unité hydraulique dont le cylindre 19 du type à double effet, est disposé dans le chariot 25.le long du côté intérieur de la machine.
Le piston 20 de cette unité de propulsion fait saillie hors des deux extrémi- tés du cylindre 19, Les extrémités de ce piston sont situées en regard de deux tampons ou butées 26 prévus sur les parois extrêmes 17, 18 du bâti. Le piston possède une longueur légèrement inférieure à la distance qui sépare les butées 26 de sorte qu'un léger mouvement longitudinal est possible entre le dit piston et le bâti. Il s'ensuit que lorsque le piston est refoulé lon- gitudinalement dans l'un ou l'autre des deux sens par rapport à son cylindre 19 solidaire du chariot 25, le piston et le bâti se comportent comme une uni- té qui, ou bien avance par rapport au chariot temporairement fixe 25. ou bien reste stationnaire pendant que le chariot avance.
Le fait que le piston 20 est mécaniquement indépendant du bâti assure l'avantage important, dans la pratique, que la déformation à laquelle le bâti serait susceptible d'être soumis en raison du travail très puissant de la machine n'est pas transmise au piston, qui ainsi protégé contre les efforts de flexion et de torsion, peut coulisser librement dans son cylindre, étant soumis uniquement à des ef- forts de compression longitudinaux résultant de la poussée exercée dans les deux sens de la direction longitudinale sur le bâti.
Dans le présent exemple, le dispositif à vérin 21, 22 est un vérin hydraulique qui est disposé verticalement dans le chariot 25, sur le cô- té extérieur de la machine. Ce vérin est monté dans un boîtier 27 faisant partie de la structure du chariot 25 Le cylindre 21 du vérin coulisse verti- calement dans ce boîtier et possède un élargissement partiellement sphérique 21A autour du centre duquel le vérin peut s'incliner par rapport au boîtier.
Le cylindre 21 et le piston de l'élément à commande par piston 22 sont du type à double effet. Le cylindre 21 est pourvu d'une lourde semelle 28 qui est des- tinée à entrer en contact avec le sol de la mine lorsque le vérin est dévelop- péet qui exerce une poussée vers le haut sur des bossages d'appui 29 prévus sur la face de dessous du boîtier 27 lorsque le vérin est entièrement contrac- téo L'élément à commande par piston 22 est pourvu d'une tête 30 qui est des- tinée à entrer en contact avec le toit de la mine lorsque le vérin est complè- tement développé et qui repose sur des bossages d'appui portés par le boî- tier 27 lorsque le vérin est contracté. A ce moment, les bossages 31 suppor- tent le poids du vérin.
La tête est reliée à l'élément 22 par un joint univer- sel 32, ce qui permet à la dite tête de s'incliner librement, entre certaines limites, dans toutes les directions. La disposition est telle que le vérin peut ainsi s'adapter à des ondulations du toit ou du solo
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Le cylindre 21 du vérin peut tourner librement par rapport au boîtier 27 autour de l'axe du vérin, qui est indiqué par une croix B à la figure 2.De cette façon, lorsque le vérin a été développé pour entrer en prise à la fois avec le sol et avec le toit, la machine peut encore pivo- ter latéralement autour de l'axe Bo
Pour faire fonctionner les unités hydrauliques à cylindre et piston 19 20, d'une part, et 21, 22, d'autre part, qui constituent le mécanisme de propulsion et le vérin de la machine,..
il est prévu tout équi- pement de pompage hydraulique approprié, un tel équipement étant porté dans le présent exemple par le chariot 25. Cet équipement comprend une pom- pe 33 à commande par moteur électrique, un réservoir 34 duquel la pompe puise le liquide hydraulique (de l'huile), un robinet à commande manuelle 35 permettant de diriger le liquide hydraulique pour l'amener aux extrémi- tés appropriées des cylindres 19 et 21 et d'une tuyauterie appropriée 36 (figure 1) ou l'en retirera Comme on le voit à la figure 2, la tuyauterie comprend deux tuyaux flexibles 3738 qui communiquent avec les extrémités opposées du cylindre 21 du vérino Comme l'équipement hydraulique peut être de toute construction courante,
il n'a été représenté que d'une façon schématique
Le couteau menant 12 de chacun des porte-outils 10 et 11 est combiné avec un bossage d'appui39 dont la face est située dans le plan de coupe A-A, ce bossage étant destiné à glisser sur le nouveau front de taille pendant chacune des courses de travail de la tête 10 (ou 11) qui le porteo De plus, chacun des couteaux menants est lui-même angulairement a- justable latéralement, ce qui permet de modifier la position qu'il occupe par rapport au bossage correspondant 39 pour régler l'action de taille.
Comme représenté aux figures 1 et 5, le couteau 12 est assemblé par un axe-pivot vertical 40 avec un brac ìl s'étendant vers l'avant à partir de la tête 10 (ou 11)l Deux vis sans tête ajustables 42traversent le couteau et prennent appui sur une face dressée 43 du bras 41 de manière à fixer la position angulaire du couteau. Un boulon pivotant 44, assujetti au bras 41 traverse le couteau et assure les vis 42 fermement appliquées sur la face 43.
Le fonctionnement de la machine est le suivant : On supposera que la machine, telle qu'elle est représentée sur le dessin, doit travailler de gauche à droite, c'est-à-dire que la tête 11 constitue l'organe menant et agit sur le front de taille, alors que la tête 10 cons- titue l'organe mené et est traînée librement. On supposera aussi que le chariot 25 et le vérin 21, 22 occupent les positions représentées et que l'équipement hydraulique est en service.
La première action de la machine est de lancer la tête 11 vers l'avant pour l'accomplissement de sa course de taille. A cet effet, on ma- noeuvre le robinet de commande de façon à développer le vérin 21, 22 Il s'ensuit que le cylindre 21 du vérin est repoussé vers le bas jusqu'à ce que sa semelle 28 vienne reposer sur le sol, après quoi l'élément à comman- de par piston 22 s'élève jusqu'à ce que sa tête 30 entre en contact avec le toit, le vérin s'arc-boutant finalement entre le toit et le sol en ef- fectuant son propre ancrage et celui du chariot 25 On manoeuvre ensuite le robinet 35 de façon à repousser le piston 20 du mécanisme de propulsion vers la droite, c'est-à-dire qu'on fait fonctionner ce mécanisme de manière à pousser le bâti 17 18, 23,
24 vers l'avanto Il en résulte qu'une course de taille s'effectue par la tête Il pendant que le bâti coulisse sur le sol de la mine en regard de l'ensemble arc-bouté du vérin et du chariot. On ma- noeuvre ensuite le robinet 35 de façon que le vérin soit actionné pour faire descendre sa tête à l'écart du toit et relever sa semelle à l'écart du solo L'ensemble du chariot 25 et de toutes les pièces qu'il supporte est mainte- nant supporté par le bâti au-dessus du sol dé la mine. Finalement, on manoeu- vre le robinet 22 de façon à faire fonctionner l'unité de propulsion dans le sens opposé au précédent, de sorte que son piston 20 se trouve lancé vers la -gauche.
Ceci :fiait glisser vers l'avant le cylindre de propulsion 19 avec
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l'ensemble du chariot 25 et du vérin 21, 22, ce mouvement étant libre de toute obstruction de la¯part du sol ou du toit et s'effectuant le long des guides 23,24 du bâti,-à titre préparatoire à un nouvel ancrageo
Lorsque chacune des courses de travail est effectuée par la machine, la force de la course est dirigée dans un plan contenant l'axe central B du vérin et passant par le point approximatif auquel les tran- chants principaux 12A, 13A, 14A, et 15A de la tête en action 11 agissent sur le charbono A la figure 2.-le plan approximatif contenant la force appliquée est indiqué par la flèche C, dont'la'direction est oblique par rapport au plan de coupe A-A Pendant toute l'étendue de,
la course de. taille,non seulement le bâti 17, 18m 23, continue à coulisser en regard du vérin arc-bouté 21, 22, mais, à mesure que la course progresse, l'obliquité de la ligne d'application C diminue légèrement en raison du pivotement du bâti par rapport au vérino Grâce au montage universel, prévu en 21A, du dispositif à vérin, le bâti peut suivre librement les ondulations du sol de la mine.
On voit ainsi que, dans la machine à extraire la houille qui a été décrite, le vérin vertical 21, 22 s'arc-boutant entre le toit et le sol est d'une part déporté vers l'extérieur par rapport à l'unité de pro- pulsion longitudinale à cylindre et piston 19, 20, et d'autre part assem- blé de façon pivotante avec cette unité, de sorte que la poussée qu'exerce le piston vers le front de taille dans une direction inclinée vers l'inté- rieur influe sur la taille effectuée par le porte-outils menant 11. cette influence étant limitée par le bossage ou élément de poussée ,39 de ce porte-outils.
Comme il ressort de la figure 2, le centre de la poussée to- tale du vérin, représenté par la croix B, est sensiblement déporté vers l'extérieur par rapport à la ligne d'action du piston propulseur 20, et ce dans une mesure telle que la ligne de poussée approximative, représen- tée par la flèche C, fait, avec le plan de coupe A-A, un angle suffisam- ment grand pour éviter ou supprimer en substance toute tendance du porte- outils à se dégager du front de taille.
De plus, le fait que le bâti peut pivoter librement autour du point d'ancrage B évite ou réduit au minimum les efforts de flexion ou autres auxquels le bâti est susceptible d'être soumis; toutefois, ainsi qu'il a été expliqué précédemment, de tels efforts ne sont pas communiqués à l'appareil de propulsion 19. 20
Le brevet belge ? PoVo32322 déposé le même jour, au nom de la société déposante et.de Monsieur John Maurice TOWLER., pour "Perfection- nements apportés aux machines pour l'extraction du charbon et des minerais", décrit et représente par ses dessins une machine d'extraction identique à la présente machine, mais couvre d'autres caractéristiques que le présent brevet.
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IMPROVEMENTS IN MACHINES FOR COAL EXTRACTION
AND MINERALS.
The present invention relates to machines used for the extraction of coal or other mineral substances and belonging to a class of previously proposed machines of the type comprising a wedge-shaped tool-holder head intended to detach the mineral substance during the process. 'advancement of the machine by splitting this substance as one would with the aid of a wedge or chisel moving along a plane situated behind the working face of the substance o When, as is usually the case desirable, the machine is double, that is to say intended to work at will by one or the other of its ends while moving in the two directions of its longitudinal direction, there are two doors - tools like this:
In a previously proposed construction, the machine comprises a jack device intended to constitute an anchor or a stop for a propulsion device incorporated in the machine. The arrangement adopted is such that the jack device is first developed so as to brace yourself between the roof and the ground; the propulsion apparatus is then actuated in such a way that it forces the machine to advance in order to perform a cutting stroke the reaction of which is supported by the jack device, the jack device is then contracted so that it can be released from its place of 'anchoring;
and finally, the propulsion apparatus is actuated so that it pulls the ram device forward, along the ground, to bring it to a new anchorage point where it is ready for the pruning run. next.
A disadvantage of the devices proposed previously lies in the fact that the jack device is placed very close to the working face, whereby the applied cutting force makes with the working face an angle so acute that the head carries. tools tend to be:
move outward and free from the cut front. In addition, the jack device is rigidly attached to the main extraction frame, so that when this device is developed for its bracing and when the propulsion device is actuated, the tendency of the tool head to move outwards subjects the propulsion device to high bending forces.
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In accordance with the present invention, an extraction machine of the type specified comprises a frame comprising at least one wedge-shaped tool head for detaching the mineral substance from the cutting face of a curve by slitting this substance,
a ram device serving to establish an anchor during each of the pruning strokes and a propelling device acting longitudinally between the ram device and the frame to advance one or the other of these two members, alternately , the cylinder apparatus * placed on the outer side of the propulsion apparatus, so that the center of the thrust exerted by the cylinder is situated essentially outside the plane of the working face and so that the the angle made with this plane by the direction of the force exerted by the tool-holder head is effective; and the machine frame is pivotally assembled with the ram device, so that as each of the trimming strokes progresses said frame adjusts itself in position by pivoting angularly about the device. with cylinder as axis.
By virtue of this arrangement, the cutting force can be applied to the tool head at an angle which exceeds the angle adopted hitherto to such an extent that said head has no serious tendency to fall. to move outwards and to separate from the face of the mineral layer o
Preferably, the tool-holder head (or each of the tool-holder heads) is combined with a bearing boss which is placed immediately behind an active knife carried by said head and intended to slide on the face. which has just been cut by this knife in the layer of mineral substance. Means are provided to allow lateral adjustment between the knife and such a boss in order to adjust the cutting action.
The jack device can be mounted near the middle of the length of the frame and can be supported by guides integral with the frame, the arrangement being such that a relative longitudinal movement takes place between these guides and the jack device during the operation of the cylinder and piston engine propulsion system.
An example of a double machine for the extraction of coal, established in accordance with the invention, is shown in the accompanying drawings in which:
Figures 1 and 2 are an elevational view and a plan view of the machine, respectively.
Figure 3 is a vertical section of a hydraulic cylinder and parts associated with this cylinder, seen in the direction of Figure 1,
Figure 4 is a horizontal section of the machine frame and propulsion device, this section being taken approximately by line 4-4 of Figure 1.
Figure 5 is a detail view on a larger scale, in section through line 5-5 of Figure 1.
Tool heads are generally designated 10 and 11 respectively. In the present example, each of these heads comprises an extreme or leading knife 12, located at an intermediate level, two knives 13 and 14 located above the knife 12, and a set of ground knives 15, all of these knives being provided cutting edges which work approximately in the vertical plane AA (figure 2) when performing the main cutting operation on the coal. The cutting edges located in a vertical plane are indicated at 12A, 13A. 14A and 15A, respectively.
Each of the sets of ground knives 15 also comprises a horizontal cutting edge 15B, this set thus having the character of a shovel or deflector blade whose role is to remove the coal from the ground, to lift it and to make it deflect laterally until 'to a carrier (not shown). Each of the tool-holder heads also includes a roof knife assembly 16, with a horizontal cutting edge.
Each of the heads carrying these various knives is a heavy structure secured to an end wall 17 (or 18) of the frame of the extraction machine.
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Generally speaking, the extraction machine is constituted by a heavy body which comprises the aforementioned frame ppruant the tool holders 10, 11 and the elements 19 and 20 of the piston cylinder mechanism serving to propel this machine. frame, in combination with a jack device 21, 22 which is intended to be braced between the roof and the ground and is connected to the element 19 of the propulsion mechanism so as to constitute a temporary stop fixed for the application of the propulsion force The propulsion cylinder 19 and the ram device collectively constitute an anchoring system The frame comprises, in addition to the end walls 17 and 18,
two heavy horizontal bars 23 and 24 which rigidly connect said walls to one another. The bar 23 is located at a relatively low level and close to the interior side of the machine, that is to say near the side closest to the face of the coal bed, shown in Figure 2 by the plane A-Ao The bar 24 is arranged at an intermediate level and on the exterior side of the machine. The two bars 23, 24 constitute guides on which is intended to slide a carriage in the form of a block generally designated by 25 This carriage, in which is incorporated the element 19 of the cylinder propulsion apparatus and piston carries, moreover, the cylindrical element 21 of the cylinder device.
The tool heads 10 and 11 are provided with shoes 10A and 11A, respectively, which can slide over the mine floor and which together with the floor knife assemblies 15 help to support the entire weight of the mine. machine.
In the present example, the cylinder-piston propulsion mechanism is a single hydraulic unit, the cylinder 19 of which of the double-acting type is arranged in the carriage 25 along the inner side of the machine.
The piston 20 of this propulsion unit projects out of the two ends of the cylinder 19. The ends of this piston are situated opposite two buffers or stops 26 provided on the end walls 17, 18 of the frame. The piston has a length slightly less than the distance between the stops 26 so that a slight longitudinal movement is possible between said piston and the frame. It follows that when the piston is pushed back lengthwise in one or the other of the two directions with respect to its cylinder 19 integral with the carriage 25, the piston and the frame behave as a unit which, or well ahead of the temporarily fixed carriage 25. or else remains stationary while the carriage moves forward.
The fact that the piston 20 is mechanically independent of the frame provides the important advantage, in practice, that the deformation to which the frame would be liable to be subjected due to the very powerful work of the machine is not transmitted to the piston. , which thus protected against bending and torsional forces, can slide freely in its cylinder, being subjected only to longitudinal compressive forces resulting from the thrust exerted in both directions of the longitudinal direction on the frame.
In the present example, the cylinder device 21, 22 is a hydraulic cylinder which is disposed vertically in the carriage 25, on the outer side of the machine. This cylinder is mounted in a housing 27 forming part of the structure of the carriage 25 The cylinder 21 of the cylinder slides vertically in this housing and has a partially spherical enlargement 21A around the center of which the cylinder can tilt relative to the housing.
The cylinder 21 and the piston of the piston-controlled member 22 are of the double-acting type. The cylinder 21 is provided with a heavy sole 28 which is intended to come into contact with the mine floor when the cylinder is developed and which exerts an upward thrust on bearing bosses 29 provided on the mine. underside of housing 27 when the cylinder is fully contracted. The piston actuated element 22 is provided with a head 30 which is intended to come into contact with the mine roof when the cylinder is complete. developed and which rests on bearing bosses carried by the housing 27 when the jack is contracted. At this time, the bosses 31 support the weight of the jack.
The head is connected to element 22 by a universal joint 32, which allows said head to tilt freely, within certain limits, in all directions. The arrangement is such that the jack can thus adapt to corrugations of the roof or the solo
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The cylinder 21 of the cylinder can rotate freely relative to the housing 27 about the axis of the cylinder, which is indicated by a cross B in Fig. 2 In this way, when the cylinder has been developed to engage both with the ground and with the roof, the machine can still pivot laterally around the axis Bo
To operate the hydraulic cylinder and piston units 19 20, on the one hand, and 21, 22, on the other hand, which constitute the propulsion mechanism and the cylinder of the machine, ..
any suitable hydraulic pumping equipment is provided, such equipment being carried in the present example by the carriage 25. This equipment comprises a pump 33 controlled by an electric motor, a reservoir 34 from which the pump draws the hydraulic liquid. (oil), a manually operated valve 35 for directing the hydraulic fluid to the appropriate ends of the cylinders 19 and 21 and suitable piping 36 (Figure 1) or withdrawing it As seen in figure 2, the piping comprises two flexible pipes 3738 which communicate with the opposite ends of the cylinder 21 of the jack As the hydraulic equipment can be of any common construction,
it has only been shown schematically
The leading knife 12 of each of the tool holders 10 and 11 is combined with a bearing boss 39 whose face is located in the cutting plane AA, this boss being intended to slide on the new cutting face during each of the strokes of work of the head 10 (or 11) which carries it. In addition, each of the driving knives is itself angularly a- justable laterally, which makes it possible to modify the position it occupies relative to the corresponding boss 39 in order to adjust the size action.
As shown in Figures 1 and 5, the knife 12 is assembled by a vertical pivot pin 40 with a brac ìl extending forward from the head 10 (or 11). Two adjustable grub screws 42 pass through the knife and rest on an upright face 43 of the arm 41 so as to fix the angular position of the knife. A pivoting bolt 44, secured to the arm 41 passes through the knife and secures the screws 42 firmly applied to the face 43.
The operation of the machine is as follows: It will be assumed that the machine, as shown in the drawing, must work from left to right, that is to say that the head 11 constitutes the driving member and acts on the working face, while the head 10 constitutes the driven member and is dragged freely. It will also be assumed that the carriage 25 and the jack 21, 22 occupy the positions shown and that the hydraulic equipment is in service.
The first action of the machine is to throw the head 11 forward to complete its waist stroke. To this end, the control valve is operated so as to develop the jack 21, 22 It follows that the cylinder 21 of the jack is pushed downwards until its sole 28 comes to rest on the ground, after which the piston-controlled element 22 rises until its head 30 contacts the roof, the ram finally bracing itself between the roof and the ground making its own anchoring and that of the carriage 25 The valve 35 is then operated so as to push the piston 20 of the propulsion mechanism to the right, that is to say that this mechanism is operated in such a way as to push the frame 17 18, 23,
24 forwards It follows that a cutting stroke is effected by the head II while the frame slides on the mine floor opposite the braced assembly of the jack and the carriage. The valve 35 is then operated so that the jack is actuated to lower its head away from the roof and raise its sole away from the solo The whole of the carriage 25 and all the parts it support is now supported by the frame above the mine floor. Finally, the valve 22 is operated so as to operate the propulsion unit in the opposite direction to the previous one, so that its piston 20 is launched to the left.
This: caused the propulsion cylinder 19 to slide forward with
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the assembly of the carriage 25 and the jack 21, 22, this movement being free of any obstruction from the ground or the roof and taking place along the guides 23,24 of the frame, -as preparation for a new anchoring
When each of the working strokes is effected by the machine, the force of the stroke is directed in a plane containing the central axis B of the cylinder and passing through the approximate point at which the main edges 12A, 13A, 14A, and 15A of the head in action 11 act on the charcoal In figure 2 - the approximate plane containing the applied force is indicated by the arrow C, the direction of which is oblique with respect to the cutting plane AA During the entire extent of ,
the race of. size, not only the frame 17, 18m 23, continues to slide opposite the braced cylinder 21, 22, but, as the stroke progresses, the obliquity of the application line C decreases slightly due to the pivoting of the frame in relation to the jack Thanks to the universal assembly, provided at 21A, of the jack device, the frame can freely follow the undulations of the mine floor.
It can thus be seen that, in the machine for extracting coal which has been described, the vertical jack 21, 22 bracing itself between the roof and the ground is, on the one hand, offset outwards with respect to the unit. piston cylinder 19, 20, and on the other hand pivotally assembled with this unit, so that the thrust exerted by the piston towards the cutting face in a direction inclined towards the The interior has an influence on the size effected by the driving tool holder 11. this influence being limited by the boss or pushing element 39 of this tool holder.
As can be seen from FIG. 2, the center of the total thrust of the jack, represented by the cross B, is substantially offset outwards with respect to the line of action of the propellant piston 20, and this to an extent such that the approximate line of thrust, represented by arrow C, forms, with the cutting plane AA, an angle sufficiently large to avoid or substantially suppress any tendency of the tool holder to disengage from the working face .
In addition, the fact that the frame can pivot freely around the anchor point B avoids or minimizes bending or other stresses to which the frame is likely to be subjected; however, as explained above, such forces are not communicated to the propulsion apparatus 19. 20
The Belgian patent? PoVo32322 filed the same day, in the name of the applicant company and of Mr. John Maurice TOWLER., For "Improvements made to machines for the extraction of coal and minerals", describes and represents by its drawings a machine of extraction identical to the present machine, but covers other characteristics than the present patent.