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PERFECTIONNEMENTS AUX MACHINES POUR L'EXPLOITATION DES MINES.
La présente invention a trait aux machines minières servant à effectuer l'abatage du charbon ou d'autres substances minérales et d'un type antérieurement proposé qui comporte une tête porte-couteaux destinée à détacher la substance d'une couche ou gisement, au cours de l'avancement de la machine, en exerçant sur elle une action analogue à celle d'un,coin sui- vant un plan approximativement parallèle au front de taille de la couche.
Lorsque, ainsi que cela est habituellement désirable,la machine est double, c'est-à-dire établie pour travailler dans les deux sens de son mouvement, il existe deux têtes porte-couteaux de ce genre.
La tête porte-couteaux peut comporter deux ou plus de deux cou- teaux en forme de coins superposés qui sont destinés à tailler la substance pour la détacher du front de¯taille à des niveaux différents et qui sont pourvus de bords tranchants situés approximativement dans le même plan., afin qu'ils agissent suivant un plan situé derrière le front de taille de la couche et à peu près parallèle à ce front de taille.
Au cours de l'utilisation d'une telle machine dans une mine, les conditions variables d'une couche ou gisement quelconque tendent à occasion- ner des variations dans la profondeur de taille de la machine sur le front de taille. Par conséquent, il est désirable que la tête porte-couteaux se maintienne d'elle-même constamment à une profondeur de taille désirée, c'est- à-dire à une distance appropriée au delà ou en arrière du front de taille de la couche taillée.
La présente invention a pour objet des moyens perfectionnés grâ- ce auxquels la machine surmonte en tout ou en partie les tendances qu'elle pourrait avoir à travailler à des profondeurs de taille variables.
Conformément à cette invention,dans une machine d'abatage mi- nière du type spécifiéun couteau est monté de façon à pouvoir être déplacé latéralement sous l'influence du charbon ou autre substance minérale déta- ché d'une couche ou gisement par ce couteau et est pourvu d'un talon qui , peut reposer sur le front de taille nouvellement taillé de la couche et qui est mobile latéralement par rapport au couteau mais sous la dépendance du dit
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couteau, la disposition étant telle que si le couteau se meut de façon à ef- fectuer une taille plus profonde, le talon reçoit un mouvement d'avancement tel qu'il fait pression sur le front de taille et dégage convenablement le couteau, alors que si le dit couteau se meut de telle façon qu'il taille moins profondément,
le talon recule et permet au couteau de revenir à la pro- fondeur de taille désirée,
Un exemple d'une machine d'abatage conforme à l'invention est re- présenté sur les dessins schématiques annexés dans lesquels :
Figure 1 est une vae en élévation de la machine, figure 2 en est une vue en plan avec coupe horizontale partielle par la ligne 2-2 de figure 1 et figure 3 représente à plus grande échelle la portion de la figure 2 qui est coupée.
La disposition générale de la machine d'abatage à laquelle l'in- vention est appliquée est représentée par un simple contour sur les figures 1 et 2, la construction.et le mode d'action de cette machine étant en géné- ral sans importance pour la présente invention. Pour mieux faire comprendre la relation de l'invention avec la machine, on donnera toutefois ci-après une brève description de la dite machine.
Cette machine est du type double ou à deux extrémités travail- lantes; elle est composée principalement d'un bâti ou charpente 7, 8, 9 et 10, d'un chariot 11 et de deux têtes porte-couteaux 12 et lie Le bâti est composé de deux parois extrêmes transversales 7 et 11, auxquelles sont re- liées les têtes, et de deux barres de guidage longitudinales 9 et 10, sur lesquelles le chariot coulisse.
Le chariot est combiné avec un appareil de propulsion hydrau- lique comprenant un vérin hydraulique vertical, qui est composé d'un cylindre 14 pourvu d'une semelle ou pied 15, ce cylindre étant verticalement mobile dans un support 16 qui fait partie du chariot, et d'une tête 17 à commande par piston qui repose normalement sur ce support, L'appareil de propulsion comprend aussi une unité à plongeur hydraulique composée d'un cylindre hori- zontal 18 et d'un plongeur 19 qui fait saillie hors des deux extrémités du cylindre et qui peut entrer en contact, à ses extrémités, avec les parois et 8.
Pour que la machine puisse être propulsée, par exemple de gau- che à droite en regardant les figures 1 et 2, on manoeuvre et fait fonction- ner le vérin de façon qu'il abaisse d'abord son pied ou semelle 15 sur le sol de la mine et qu'il relève ensuite sa tête 17 pour l'appliquer contre le toit de la mine. Le vérin ainsi développé constitue une butée sûre en raison de la solidité de l'ancrage obtenu par cet arc-boutement. On fait alors fonctionner l'unité à plongeur de façon que le plongeur 19 se déplace vers la droite, le dit plongeur entrant alors en contact avec la paroi 8 et poussant le bâti 7-10,avec la tête porte-couteaux 13 à l'avant ou menante, sur le sol de la mine, vers la droite, les barres de guidage 9, 10 coulis- sant à travers le chariot 11, à ce moment stationnaire.
De cette façon, la tête porte-couteaux 13 effectue sa course de taille. On manoeuvre ensuite le vérin de fagon à abaisser sa tête et à relever sa semelle, ce qui a pour effet de le contracter'.' et de le dégager à la fois du toit et du sol. Fi- nalement, on fait fonctionner l'unité à plongeur de façon à refouler le plongeur 19 vers la gauche, de telle sorte que ce plongeur entre en contact avec la paroi arrière 7. et pousse le chariot 11, qui coulisse alors librement vers l'extrémité de droite des barres de guidage 9, 10 pour venir à une nou- velle position d'ancrage en vue de la course de taille suivante. Ceci ter- mine le cycle des opérations.
Les deux têtes porte-couteaux 12 et 13 de construction identi- que ou semblable, et c'est pourquoi on ne décrira ci-après qu'une seule de ces têtes, celle de droite.13.
Dans le présente exemple, la tête porte-couteaux comprend un cou- teau menant 20 situé à un niveau intermédiaire, deux couteaux 21 et 22 si-
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tués au-dessus du couteau 20, un couteau de sol 23 et un couteau de toit
24. Les couteaux 21 à 24 sont pourvus de tranchants 20A à 24A qui sont tous approximativement dans le même plan, vertical A-A (figures 2 et 3.) Le cou- teau de sol 23 et le couteau de toit 24 ont en outre l'un et l'autre des tranchants horizontaux 23B,24B. Le couteau de sol est combiné avec une ram- pe ou portion inclinée 23C servant à soulever la charbon à l'écart du sol et à le dévier latéralement à l'écart du chemin de la machine en vue de son éva- cuation à partir des ouvrages de la mine.
Chacune des têtes porte-couteaux est établie sous forme d'un boî- tier creux 25 à l'intérieur duquel sont montés les couteaux 20, 21 et 22.
Comme on le voit aux figures 2 et 3, le couteau 22 est la partie avant d'un des bras 26 d'un levier qui pivote autour d'un axe-pivot vertical 27 à l'in- térieur du boîtier 25. La disposition est telle que le couteau 22 est la- téralement mobile par rapport au front de taille nouvellement taillé par la machine, ce front de taille étant dans le plan A-A et étant parallèle au front de taille précédent B (figure 2). Ainsi qu'il est habituel dans les machines du type spécifié, le couteau 22 possède la forme d'un coin,vu en plan- Ce couteau est disposé de façon qu'il fasse un angle aigu avec le nouveau front de taille.
Le couteau 22 est combiné avec un talon 28 qui, dans le présent exemple, est un bloc métallique présentant une face verticale plate 29 si- tuée approximativement dans le même plan que le tranchant 22A, dans les po- sitions de travail normales du couteau et du talon. Le talon 28 est monté au dos du couteau de façon qu'il puisse se mouvoir latéralement à l'unis- son avec le dit couteau en pivotant autour de l'axe 27. Toutefois, ce ta- lon est en outre monté pour coulisser sur le couteau de façon qu'il puisse se déplacer par rapport à lui dans la direction de sa longueur, c'est-à- dire dans l'un et l'autre des deux sens d'une direction parallèle à l'incli- naison du couteau par rapport au nouveau front de taille.
Les mouvements du talon 28 par rapport au couteau 22 sont régis par le couteau. Dans le présent exemple, ces mouvements s'effectuent sous la commande d'un bras 30 s'étendant vers l'arrière, qui fait partie du même levier que le bras 26 portant le couteau, par l'intermédiaire de dispositifs à cylindres hydrauliques incorporés à une installation hydraulique fermée.
Dans cet exemple, ces dispositifs comprennent un dispositif à cylindre et piston à double effet 31, 32, agissant sur le talon 28, et deux dispositifs à cylindre et plongeur 33, 34 et 35, 36 qui sont mutuellement opposés et agissent sur le bras de commande 30. Le piston 32 est relié au talon à l'ai- de d'une tige de piston 37, et les extrémités opposées de son cylindre 31 communiquent par des tuyaux 38, 39 avec les extrémités extérieures des cylindres 33 et 35 des dispositifs à cylindre et plongeur correspondants.
Les cylindres de ces dispositifs sont montés sous forme d'un bloc unitaire dans le levier 26-30 portant le couteau, et leurs plongeurs 34 et 36 en- serrent entre eux le bras 30. La disposition est telle que le bras 30 par- ticipe aux mouvements latéraux que le couteau est susceptible d'effectuer, de telle sorte qu'il fait mouvoir un des plongeurs 34, 36 dans un des sens, l'autre plongeur se mouvant à la suite du plongeur ainsi déplacé. Ce mou- vement des deux plongeurs est combiné avec un mouvement correspondant du piston 32 et du talon 28 solidaire de ce piston.
Les cylindres 33 et 35 possèdent la même surface en section. Cet- te surface peut être choisie telle, par rapport à la surface effective du piston 32, et les longueurs des deux bras 26 et 30 peuvent être dans un rapport tel, que tout mouvement que le tranchant 22A serait susceptible d' effectuer s'accompagne d'un mouvement de plus grande amplitude de la face
29 du talon.
On supposera qu'une portion anormalement résistante de la cou- che de charbon C soit rencontrée par le couteau 22, pendant le fonctionnement de la machine. Cette portion résistante oblige le couteau à tourner de façon à s'enfoncer plus profondément dans le nouveau front de taille A-A. Le mouve- ment résultant des éléments mobiles 32, 34 et 36 des dispositifs hydrauli-
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ques est tel que la face 29 du talon se trouve contrainte à se mouvoir par rapport au tranchant 22A du couteau et à buter contre le front de taille.
Ce mouvement a pour effet de faire pivoter le couteau 22 latéralement en sens inverse, c'est-à-dire vers sa position initiale. Ce mouvement de re- tour du couteau a aussi pour effet que le talon coulisse en arrière vers sa position initiale sous l'action des dispositifs hydrauliques. Inverse- ment,dans le cas où la résistance de la couche diminuerait notablement, le couteau 22 pourrait avoir tendance à reculer jusqu'à une profondeur de tail- le moindre. Ce mouvement provoque un mouvement de retrait correspondant, mais de plus grande amplitude, de la face 29 du talon à l'écart du front de tail- le, ce qui a comme résultat que le couteau est mi s-à même d'être ramené sous la réaction du front de taille à sa profondeur de pénétration convenable.
Dans ce cas aussi, ce mouvement de retour du couteau a pour effet de ramener le talon à sa position normale, sous l'action des dispositifs hydrauliques.
Bien que, dans l'exemple décrit, il n'ait été question que d'un seul couteau 22, il va de soi qu'on peut munir chacun des autres couteaux 20 et 21 d'un talon et de dispositifs hydrauliques propres à régler la profon- deur de taille aux niveaux auxquels ces couteaux doivent travailler.
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IMPROVEMENTS IN MACHINERY FOR THE EXPLOITATION OF MINES.
The present invention relates to mining machines used to carry out the removal of coal or other mineral substances and of a previously proposed type which comprises a knife head intended to detach the substance from a layer or deposit, during the advancement of the machine, by exerting on it an action analogous to that of a wedge following a plane approximately parallel to the working face of the layer.
When, as is usually desirable, the machine is double, that is, established to work in both directions of its movement, there are two such knife heads.
The knife head may have two or more superimposed wedge-shaped knives which are intended to cut the substance away from the cutting face at different levels and which are provided with sharp edges located approximately in the same plane., so that they act along a plane behind the diaper's waist front and roughly parallel to that waist front.
During the use of such a machine in a mine, the varying conditions of any layer or deposit tend to cause variations in the cutting depth of the machine on the working face. Therefore, it is desirable that the knife head constantly maintains itself at a desired cutting depth, i.e., an appropriate distance beyond or behind the cutting face of the diaper. trimmed.
The present invention relates to improved means by which the machine overcomes in whole or in part the tendencies which it might have to work at varying depths of size.
In accordance with this invention, in a mining machine of the specified type a knife is mounted so that it can be moved sideways under the influence of coal or other mineral substance loosened from a layer or deposit by this knife and is provided with a heel which can rest on the newly cut waist front of the diaper and which is movable laterally with respect to the knife but under the control of said
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knife, the arrangement being such that if the knife moves in such a way as to effect a deeper cut, the heel receives an advancing movement such that it presses on the cutting face and disengages the knife properly, while if the said knife moves in such a way that it cuts less deeply,
the heel moves back and allows the knife to return to the desired depth of size,
An example of a slaughtering machine according to the invention is shown in the accompanying schematic drawings in which:
Figure 1 is an elevation view of the machine, Figure 2 is a plan view with partial horizontal section through the line 2-2 of Figure 1 and Figure 3 shows on a larger scale the portion of Figure 2 which is cut away.
The general arrangement of the slaughtering machine to which the invention is applied is shown by a simple outline in Figures 1 and 2, the construction and mode of action of this machine being generally unimportant. for the present invention. In order to better understand the relationship of the invention with the machine, however, a brief description of said machine will be given below.
This machine is of the double type or with two working ends; it is mainly composed of a frame or frame 7, 8, 9 and 10, a carriage 11 and two knife-holder heads 12 and binds The frame is composed of two transverse end walls 7 and 11, to which are re- linked heads, and two longitudinal guide bars 9 and 10, on which the carriage slides.
The carriage is combined with a hydraulic propulsion apparatus comprising a vertical hydraulic cylinder, which is composed of a cylinder 14 provided with a sole or foot 15, this cylinder being vertically movable in a support 16 which forms part of the carriage, and a piston-controlled head 17 which normally rests on this support. The propulsion apparatus also comprises a hydraulic plunger unit composed of a horizontal cylinder 18 and a plunger 19 which protrudes out of the two. ends of the cylinder and which can come into contact, at its ends, with the walls and 8.
So that the machine can be propelled, for example from left to right by looking at Figures 1 and 2, the jack is maneuvered and operated so that it first lowers its foot or sole 15 to the ground. mine and then raise its head 17 to rest it against the roof of the mine. The cylinder thus developed constitutes a safe stop because of the solidity of the anchoring obtained by this bracing. The plunger unit is then operated so that the plunger 19 moves to the right, the said plunger then coming into contact with the wall 8 and pushing the frame 7-10, with the knife head 13 to the front or leading, on the mine floor, to the right, the guide bars 9, 10 sliding through the carriage 11, at this stationary moment.
In this way, the knife holder head 13 performs its cutting stroke. The jack is then operated so as to lower its head and raise its sole, which has the effect of contracting it. ' and free it from both the roof and the ground. Finally, the plunger unit is operated so as to force the plunger 19 to the left, so that this plunger comes into contact with the rear wall 7. and pushes the carriage 11, which then slides freely towards it. The right end of the guide bars 9, 10 to come to a new anchoring position for the next size stroke. This completes the cycle of operations.
The two knife-holder heads 12 and 13 of identical or similar construction, and this is why only one of these heads, the one on the right, will be described below. 13.
In the present example, the knife-holder head comprises a leading knife 20 located at an intermediate level, two knives 21 and 22 if-
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killed above 20 knife, 23 ground knife and roof knife
24. The knives 21 to 24 are provided with cutting edges 20A to 24A which are all approximately in the same plane, vertical AA (Figures 2 and 3.) The ground knife 23 and the roof knife 24 have furthermore the one and the other of the horizontal cutting edges 23B, 24B. The soil knife is combined with a ram or inclined portion 23C serving to lift the coal away from the ground and to deflect it laterally out of the way of the machine for its evacuation from the ground. mine works.
Each of the knife-holder heads is designed as a hollow housing 25 within which the knives 20, 21 and 22 are mounted.
As can be seen in FIGS. 2 and 3, the knife 22 is the front part of one of the arms 26 of a lever which pivots about a vertical pivot axis 27 inside the housing 25. The arrangement is such that the knife 22 is laterally movable with respect to the cutting face newly cut by the machine, this cutting face being in the plane AA and being parallel to the previous cutting face B (FIG. 2). As is usual in machines of the type specified, the knife 22 has the shape of a wedge, seen in plan. This knife is arranged so that it makes an acute angle with the new cutting face.
The knife 22 is combined with a heel 28 which, in the present example, is a metal block having a flat vertical face 29 located approximately in the same plane as the cutting edge 22A, in the normal working positions of the knife and of the heel. The heel 28 is mounted on the back of the knife so that it can move laterally in unison with the said knife by pivoting about the axis 27. However, this heel is also mounted to slide on the knife in such a way that it can move relative to itself in the direction of its length, that is to say in either of the two directions of a direction parallel to the inclination of the knife in relation to the new cutting face.
The movements of the heel 28 relative to the knife 22 are governed by the knife. In the present example, these movements are effected under the control of an arm 30 extending backwards, which forms part of the same lever as the arm 26 carrying the knife, by means of devices with incorporated hydraulic cylinders. to a closed hydraulic system.
In this example, these devices comprise a double-acting cylinder and piston device 31, 32, acting on the heel 28, and two cylinder and plunger devices 33, 34 and 35, 36 which are mutually opposed and act on the control arm. control 30. The piston 32 is connected to the heel by means of a piston rod 37, and the opposite ends of its cylinder 31 communicate by pipes 38, 39 with the outer ends of the cylinders 33 and 35 of the devices. with corresponding cylinder and plunger.
The cylinders of these devices are mounted in the form of a unitary block in the lever 26-30 carrying the knife, and their plungers 34 and 36 clamp the arm 30 between them. The arrangement is such that the arm 30 participates. the lateral movements that the knife is capable of performing, so that it causes one of the plungers 34, 36 to move in one direction, the other plunger moving after the plunger thus moved. This movement of the two plungers is combined with a corresponding movement of the piston 32 and of the heel 28 integral with this piston.
The cylinders 33 and 35 have the same cross-sectional area. This surface can be chosen such, with respect to the effective surface of the piston 32, and the lengths of the two arms 26 and 30 can be in such a relation, that any movement which the cutting edge 22A would be able to carry out is accompanied. a greater amplitude movement of the face
29 of the heel.
It will be assumed that an abnormally strong portion of the carbon layer C is encountered by the knife 22, during the operation of the machine. This tough portion forces the knife to turn so that it sinks deeper into the new A-A face. The resulting movement of the movable elements 32, 34 and 36 of the hydraulic devices
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ques is such that the face 29 of the heel is forced to move relative to the cutting edge 22A of the knife and to abut against the cutting face.
This movement has the effect of causing the knife 22 to pivot laterally in the opposite direction, that is to say towards its initial position. This return movement of the knife also has the effect that the heel slides back towards its initial position under the action of the hydraulic devices. Conversely, in the event that the strength of the layer decreases significantly, the knife 22 might tend to retreat to a shallower cut depth. This movement causes a corresponding retraction movement, but of greater amplitude, of the face 29 of the heel away from the tail face, which results in the knife being in a position to be brought back. under the reaction of the working face to its suitable penetration depth.
In this case too, this return movement of the knife has the effect of returning the heel to its normal position, under the action of the hydraulic devices.
Although, in the example described, it was only a question of a single knife 22, it goes without saying that each of the other knives 20 and 21 can be fitted with a heel and hydraulic devices suitable for adjusting. the cutting depth at the levels at which these knives should work.