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PERFECTIONNEMENTS AUX MACHINES POUR L'ABATAGE DE LA HOUILLE OU D'AUTRES
SUBSTANCES MINERALES.
La présente invention a trait aux machines servant à l'abatage de la houille ou des autres substances minérales, ces machines étant soit du gen- re de celles dites "trancheuses" qui, pendant le travail, se meuvent le long d'une couche de la substance dans le but de "trancher" ou tailler la dite substance sur le front de taille de la couche, soit du genre de celles dites "chargeuses" qui, en fonctionnement, rassemblent la matière libre ou déjà détachée de la couche par les outils coupants.
Parmi les machines du premier genre., il a été proposé, pour l'a- batage du charbon, un type de machine qui comporte une tête porte-couteaux destinée à détacher la houille en un point situé à l'avant de la machine en la fendant à l'aide de coins ou d'outils analogues aux burins et en la déviant latéralement à l'écart de la couche.
Une autre machine d'abatage, notamment une "chargeuse", comprend une tête pelleteuse à niveau bas qui est pourvue d'un ou plusieurs bras col- lecteurs servant à transférer la substance minérale pelletée de manière à l'é- vacuer hors des ouvrages de la mine.
Il existe divers autres types de machines d'abatage qui sont soit
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desltrancheuses",, soit des "chargeuses".
La présente invention est applicable à toutes les machines d'aba- tage des types précédemment décrits qui se meuvent le long de la couche en . faisant usage d'un câble le long duquel elles effectuent leur propre halageo
Une difficulté qu'on éprouve dans la construction d'une machine d'abatage de ce genre est due à la nécessité de réduire suffisamment les di - mensions de la machine pour qu'elle puisse travailler le long de l'espace restreint ménagé pour elle entre le sol de la mine et le toit bas, le long du front de taille de la couche.
La présente invention comprend une machine d'abatage comportant un dispositif serre-câble et une unité de halage à cylindre et plongeur ser- vant à communiquer un mou,vement de va-et-vient à ce serre-câble dans la di- rection longitudinale de la machine, la dite unité présentant un conduit in- térieur longitudinal et le serre-câble étant disposé, par rapport à la dite
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unité, de telle manière que le câble de halage passe le long et à l'intérieur du dit conduito
En d'autres termes, l'unité de halage est creuse sur toute sa lon- gueur et, de préférence, le conduit ainsi constitué dans la dite unité creuse est centrale
De préférence, la machine est pourvue de deux serre-câbles qui agis- sent alternativement, l'un d'eux effectuant chacune des courses de travail de la machine,
l'autre étant destiné à entrer en action, lorsque le serre-câ- ble en cours de travail avance pour effectuer une nouvelle prise du câbleo
L'invention est illustrée par les dessins annexés, qui représentent, à titre d'exemple, une machine servant à abattre la houille d'une couche de houille à l'aide de couteaux ou burins formant coins, pendant qu'elle effec- tue son propre halage le long de la coucheo
Sur ces dessins, figures 1 et lA sont collectivement une vue en plan de la machine et figures 2 et 2A sont collectivement une vue en éléva- tion correspondànte en partie coupée par la ligne 2-2 de figure 1A, la partie en coupe représentant une unité de halage hydraulique.
Dans cet exemple, la machine est établie de manière à effectuer son propre halage le long d'un câble fixe 10 qui est ancré à chacune de ses extrémités (non représentées)o Le câble 10 est pourvu de colliers équidis- tants 11 destinés à constituer des butées contre lesquelles des dispositifs serre-câble incorporés à l'appareil de halage peuvent prendre appui pour se saisir du câble. La machine proprement dite comporte une tête porte-couteaux à son extrémité avant, ou menante, le bâti de cette tête étant indiqué en 12.
Ce bâti s'étend vers l'avant à partir d'un bâti de support arrière, 13, sup- portant un équipement hydraulique complet en soi qui sera décrit ci-après brièvement. Le bâti porte-couteaux 12, situé à l'avant, et le bâti de support 13, situé à l'arrière, reposent sur un bâti de base en forme de traîneau à patins, 14, destiné à être traîné sur le sol A de la mine.
La tête comporte un certain nombre de couteaux destinés à agir sur la couche à différents ni- veaux de cette coucheo Dans l'exemple représenté, il existe, de l'avant à l'arrière de la tête : 1 un certain nombre de couteaux d'attaque à plan vertical, 15à 19, situés à un niveau intermédiaire et servant à tailler ou haver une profonde rainure préliminaire B, dite "sous-cave"., sur le front de taille C; 2 un couteau supérieur à plan vertical 20 destiné à détacher, en se comportant à la façon d'un coin, le bloc de houille D qui reste en saillie au-dessus de la sous-cave; et 3 un couteau inférieur à plan vertical 21, qui travaille en combinaison avec un couteau horizontal en forme de pelle 22 de manière à détacher la houille laissée en saillie au-dessous de la sous-cave et sur le sol A de la mine.
Le couteau intermédiaire 18 est combiné avec un déflecteur incliné 23 servant à dégager les fragments de charbon de la sous- cave Bo Le couteau supérieur 20 est aussi combiné avec un déflecteur 24.
Tous les couteaux 15 à 20 et les déflecteurs 23, 25 sont montés sur une pla- que horizontale 25 qui fait partie du bâti 12 de la tête porte-couteaux.
Les couteaux 21, 22 sont montés sur un prolongement arrière du bâti 12, à l'endroit où ce bâti se raccorde au bâti du support arrière 13, et les dits couteaux présentent une rampe ou portion s'inclinant vers le haut,-26, des- tinée à soulever le charbon détaché par les outils formant coins et les dé- bris de charbon susceptibles d'être présents sur le sol de la mine, outre qu'ils comportent un déflecteur arrière 27 servant à pousser latéralement le charbon ainsi soulevé sur une plaque arrière horizontale 28 faisant partie du bâti de support 13, pour l'amener au transporteur de front de taille ha- bituel (non représenté) s'étendant le long du chemin suivi par la machine.
Le premier des couteaux d'attaque, à savoir le couteau 15, ne taille qu'une fraction de la hauteur totale de la sous-cave finale B, le second couteau 16 taille le charbon sur une hauteur plus grande, le troisième couteau 17 le taille sur une hauteur encore plus grande, et ainsi de suite. Le cou- . teau supérieur 20 et les couteaux inférieurs 21, 22 sont destinés à tailler et manutentionner le charbon à une hauteur un peu'plus grande que la hauteur totale de la sous-cave B. La disposition est telle que la portion la plus
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basse du couteau supérieur 20 se comporte comme un couteau d'attaque supplé- mentaire qui agit au niveau de la sous-cave, mais plus profondément.
Dans une telle machine, l'appareil de halage est actionné par un ensemble à cylindre et plongeur hydraulique à double effet, monté sur le bâ- ti porte-couteaux 12 au-dessous de la plaque 25 qui porte les couteaux'15 à 20 au-dessus d'elle. Cet ensemble comprend un cylindre 29 et un plongeur 30 qui traverse des boîtes à garniture 31 prévues aux deux extrémités du cylin- dre, le plongeur portant un piston proprement dit 32. Un fluide hydraulique est admis ou s'échappe aux (ou hors des) extrémités opposées du cylindre, par des lumières 33, o L'équipement hydraulique entier est aussi prévu sur la charpente de la machine, à savoir sur le bâti de support 13.
Cet équipement comprend un moteur, électrique ou autre, 35' alimenté par un câble flexible 36,une pompe hydraulique 37 entraînée par ce moteur, un réservoir 38 hors duquel la pompe puise le liquide hydraulique (ordinairement de l'huile) et auquel le liquide est ramené, et un robinet ou autre organe distributeur 39 servant à régir le fonctionnement de l'ensemble à cylindre et plongeur. Le liquide circule entre les lumières 33, 34 et la pompe dans des tuyaux 40, 41. Ainsi, la machine est une unité complète en soi qui, lorsqu'elle est en service, se meut par ses propres moyens le long du front de taille C et pratique un nouveau front de taille E..
L'appareil de halage est tel qu'un dispositif de halage situé à l'avant et comportant des serre-câbles 42 en cours de travail exerce une trac- tion sur le câble de halage 10 en un lieu situé à l'avant de la tête porte- couteaux 12, notamment sur le collier 11A, de façon à réduire au minimum toute tendance de la machine à dévier de son chemin normal le long du front de taille C sous l'influence de l'action de halage.
L'extrémité avant du plongeur 30 et l'extrémité arrière ou oppo- sée du cylindre. 29 portent des supports longitudinaux 43, 44, qui s'étendent vers l'avant et vers l'arrière et sont pourvus de pièces 45 formant des ponts 45 à leurs extrémités extérieures. La pièce ou pont avant 45 porté par le plongeur 30 est pourvue d'une douille de guidage centrale 46 qui est suffi- samment grande pour permettre au câble et à ses colliers de passer librement à l'intérieur de cette douille ; etune douille correspondante 47 est prévue à l'arrière du plongeur. L'alésage de chacune des douilles 46, 47 est évasé vers l'extérieur, en 8 pour faciliter l'entrée et la sortie des colliers 11 dans et hors de la douille.
Chacune des pièces ou ponts 45 est aussi pourvue d'une paire de biellettes 49 qui s'étendent le long des côtés oppo- sés de l'axe central de l'ensemble à cylindre et plongeur et qui portent le serre-câble correspondant(42 ou 50). Chacun de ces serre-câbles comprend une paire d'éléments culbuteurs, établis sous forme de mâchoires à un seul sens d'action, qui sont destinés à se refermer sur le câble. Chacune des mâ- choires pivote autour d'un axe central 51 et les divers axes 51 sont suppor- tés entre des paires de courtes biellettes latérales, extérieures et vertica- les 52 et traversent les biellettes correspondantes 49.
Les deux mâchoires dont est composé chacun des serre-câbles ¯42.ou 50 font toutes deux pression vers le câble 10, de sorte qu'elles se placent automatiquement à l'avant de chacun des colliers 11 lorsqu'elles sont amenées au-delà du collier envisa- gé. Cette poussée est exercée naturellement par les mâchoires supérieures, étant donné que ces dernières tendent à reposer sur le câble par l'effet de la pesanteur; toutefois, en ce qui concerne les mâchoires inférieures, on peut assurer une poussée vers le haut soit, en prévoyant des ressorts (non représentés) agissant sur les dites mâchoires, soit en munissant les mâchoi- res de contre-poids appropriés.
Comme on le voit à la figure lA, le plongeur 30 est tubulaire et son conduit central 53 est circulaire en section. Comme ce plongeur traver- se les boîtes à garniture 31 aux deux extrémités du cylindre 29, l'unité de halage hydraulique présente un conduit intérieur central à l'intérieur duquel passe axialement l'ensemble du câble 10 et de ses colliers en provenance des mâchoires du serre-câble 42 et de la douille de guidage 46, à l'une des ex- trémités et en direction des mâchoires du serre-câble 50, et de la douille de guidage 47,à l'autre extrémitéo Sur le dessin, l'unité de halage à cy-
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lindre et plongeur est représentée avec le plongeur 30 complètement dévelop- pé vers l'avant,
ce plongeur ayant fait avancer le serre-câble 42 de façon à permettre aux mâchoires du dit serre-câble d'entrer en prise avec le câble à l'avant du collier 11A. Le conducteur de la machine manoeuvre le robinet ou distributeur de commande 39 de façon que le plongeur ait tendance à être entraîné vers l'arrière, mais,en raison du serrage efficace des mâchoires du serre-câble 42 qui se referment automatiquement sur le câble 10 et serrent ce câble à l'avant du collier 11A, le cylindre est au contraire contraint à avancer.
Il s'ensuit que les couteaux 15-22 effectuent une course de taille et que les mâchoires du serre-câble arrière 50 avancent librement et sans a- gir sur le câble jusqu'à leur position limite vers l'avant, située à l'avant du collier 11B, en glissant par dessus le câble 10 et en se mouvant librement en regard du collier 11B pendant leur avancement. Le conducteur manoeuvre ensuite le robinet 39 de façon à projeter le plongeur vers l'avant, les mâ- choires du serre-câble arrière 50 se referment automatiquement sur le câble 10, de telle sorte qu'elles se bloquent sur ce câble à l'avant du collier 11B et assujettissent ainsi le cylindre 29 au câble. Les mâchoires du serre-câ- ble avant 42 avancent librement le long du câble et glissent librement en regard du collier suivant.
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IMPROVEMENTS IN MACHINES FOR FELLING COAL OR OTHER
MINERAL SUBSTANCES.
The present invention relates to machines used for the removal of coal or other mineral substances, these machines being either of the type known as "slicers" which, during work, move along a layer of the substance in order to "slice" or cut the said substance on the face of the size of the layer, either of the kind called "loaders" which, in operation, collect the free material or already detached from the layer by the tools sharp.
Among the machines of the first kind, it has been proposed, for threshing coal, a type of machine which comprises a knife-holder head intended to detach the coal at a point situated at the front of the machine in splitting it using wedges or chisel-like tools and deflecting it sideways away from the layer.
Another slaughtering machine, in particular a "loader", comprises a low level backhoe head which is provided with one or more collector arms for transferring the shoveled mineral substance so as to evacuate it from the structures. of the mine.
There are various other types of harvesting machines which are either
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trenches ", or" loaders ".
The present invention is applicable to all slaughtering machines of the types previously described which move along the layer. using a cable along which they carry out their own hauling
One difficulty encountered in constructing such a slaughtering machine is due to the need to reduce the dimensions of the machine sufficiently so that it can work within the limited space available for it. between the mine floor and the low roof, along the working face of the layer.
The present invention comprises a slaughtering machine comprising a cable clamp device and a cylinder and plunger hauling unit for imparting reciprocation to this cable clamp in the longitudinal direction. of the machine, said unit having a longitudinal internal duct and the cable clamp being arranged, with respect to said
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unit, in such a way that the towing cable passes along and inside said conduit
In other words, the hauling unit is hollow over its entire length and, preferably, the conduit thus formed in said hollow unit is central.
Preferably, the machine is provided with two cable ties which act alternately, one of them performing each of the working strokes of the machine,
the other being intended to come into action, when the cable clamp during work advances to make a new plug of the cable.
The invention is illustrated by the accompanying drawings, which show, by way of example, a machine for cutting coal from a coal bed using knives or chisels forming wedges, while it is working. its own towpath along the layero
In these drawings, Figures 1 and 1A are collectively a plan view of the machine and Figures 2 and 2A are collectively a corresponding elevational view partly cut away by line 2-2 of Figure 1A, the sectional part showing a hydraulic hauling unit.
In this example, the machine is set up so as to carry out its own hauling along a fixed cable 10 which is anchored at each of its ends (not shown) o The cable 10 is provided with equidistant collars 11 intended to constitute stops against which the cable clamping devices incorporated in the hauling device can bear to grip the cable. The machine itself has a knife-holder head at its front or driving end, the frame of this head being indicated at 12.
This frame extends forwards from a rear support frame, 13, supporting a complete hydraulic equipment per se which will be described hereinafter briefly. The knife-holder frame 12, located at the front, and the support frame 13, located at the rear, rest on a base frame in the form of a sled with skates, 14, intended to be dragged on the ground A of the mine.
The head has a certain number of knives intended to act on the layer at different levels of this layer o In the example shown, there are, from the front to the back of the head: 1 a certain number of knives d 'vertical plane attack, 15 to 19, located at an intermediate level and serving to cut or cut a deep preliminary groove B, called "sub-cellar"., on the face of size C; 2 an upper knife with a vertical plane 20 intended to detach, by behaving like a wedge, the block of coal D which remains projecting above the sub-cellar; and 3 a lower vertical plane knife 21, which works in combination with a horizontal shovel-shaped knife 22 so as to loosen the coal left protruding below the cellar and on the floor A of the mine.
The intermediate knife 18 is combined with an inclined deflector 23 serving to release the coal fragments from the sub-cellar Bo The upper knife 20 is also combined with a deflector 24.
All the knives 15 to 20 and the deflectors 23, 25 are mounted on a horizontal plate 25 which forms part of the frame 12 of the knife head.
The knives 21, 22 are mounted on a rear extension of the frame 12, at the place where this frame connects to the frame of the rear support 13, and said knives have a ramp or portion inclining upwards, -26, intended to lift the coal detached by the tools forming wedges and the coal debris likely to be present on the mine floor, in addition to having a rear deflector 27 serving to laterally push the coal thus raised on a horizontal back plate 28 forming part of the support frame 13, to feed it to the usual size front conveyor (not shown) extending along the path followed by the machine.
The first of the attack knives, namely the knife 15, cuts only a fraction of the total height of the final sub-cellar B, the second knife 16 cuts the coal over a greater height, the third knife 17 the waist on an even greater height, and so on. The neck- . upper barrel 20 and lower knives 21, 22 are intended to cut and handle the coal at a height a little greater than the total height of the cellar B. The arrangement is such that the most
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lower part of the upper knife 20 behaves like an additional attack knife which acts at the level of the sub-cellar, but more deeply.
In such a machine, the hauling apparatus is actuated by a double-acting hydraulic cylinder and plunger assembly mounted on the knife-holder frame 12 below the plate 25 which carries the knives 15 to 20 at the bottom. above her. This assembly comprises a cylinder 29 and a plunger 30 which passes through stuffing boxes 31 provided at both ends of the cylinder, the plunger carrying a proper piston 32. Hydraulic fluid is admitted or escapes to (or out of). opposite ends of the cylinder, by lights 33, o The entire hydraulic equipment is also provided on the frame of the machine, namely on the support frame 13.
This equipment comprises a motor, electric or other, 35 'supplied by a flexible cable 36, a hydraulic pump 37 driven by this motor, a reservoir 38 from which the pump draws the hydraulic liquid (usually oil) and from which the liquid is returned, and a valve or other distributor 39 for controlling the operation of the cylinder and plunger assembly. The liquid circulates between the ports 33, 34 and the pump in pipes 40, 41. Thus, the machine is a complete unit in itself which, when in use, moves by its own means along the working face. C and practice a new size E front.
The hauling device is such that a hauling device located at the front and comprising cable clamps 42 during operation exerts a traction on the hauling cable 10 at a place situated at the front of the knife head 12, particularly on collar 11A, so as to minimize any tendency of the machine to deviate from its normal path along the face of size C under the influence of the hauling action.
The front end of the plunger 30 and the rear or opposite end of the cylinder. 29 carry longitudinal supports 43, 44, which extend forward and backward and are provided with parts 45 forming bridges 45 at their outer ends. The front part or bridge 45 carried by the plunger 30 is provided with a central guide bush 46 which is large enough to allow the cable and its collars to pass freely inside this bush; anda corresponding socket 47 is provided at the rear of the plunger. The bore of each of the sockets 46, 47 is flared outwardly, at 8 to facilitate the entry and exit of the collars 11 in and out of the socket.
Each of the parts or bridges 45 is also provided with a pair of links 49 which extend along the opposite sides of the central axis of the cylinder and plunger assembly and which carry the corresponding cable clamp (42 or 50). Each of these cable ties comprises a pair of rocker elements, established in the form of jaws with a single direction of action, which are intended to close on the cable. Each of the jaws pivots about a central axis 51 and the various axes 51 are supported between pairs of short lateral, outer and vertical links 52 and pass through the corresponding links 49.
The two jaws of which each of the cable clamps ¯42. Or 50 is made both press towards the cable 10, so that they are automatically placed in front of each of the clamps 11 when they are brought beyond of the proposed collar. This thrust is exerted naturally by the upper jaws, since the latter tend to rest on the cable by the effect of gravity; however, as regards the lower jaws, an upward thrust can be ensured either by providing springs (not shown) acting on said jaws, or by providing the jaws with appropriate counterweight.
As can be seen in FIG. 1A, the plunger 30 is tubular and its central duct 53 is circular in section. As this plunger passes through the stuffing boxes 31 at both ends of the cylinder 29, the hydraulic hauling unit has a central internal duct inside which passes axially the assembly of the cable 10 and its clamps coming from the jaws. cable clamp 42 and guide sleeve 46 at one end and towards the jaws of cable tie 50, and guide sleeve 47 at the other end o In the drawing, the 'cy-hauling unit
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linder and plunger is shown with plunger 30 fully extended forward,
this plunger having advanced the cable clamp 42 so as to allow the jaws of said cable clamp to engage with the cable at the front of the collar 11A. The operator of the machine operates the valve or control valve 39 so that the plunger tends to be drawn backwards, but, due to the effective tightening of the jaws of the cable clamp 42 which automatically close on the cable 10 and tighten this cable at the front of the collar 11A, the cylinder is on the contrary forced to move forward.
It follows that the knives 15-22 perform a cutting stroke and that the jaws of the rear strain relief 50 advance freely and without moving on the cable to their forward limit position, located at the front of the collar 11B, by sliding over the cable 10 and moving freely opposite the collar 11B during their advancement. The conductor then operates the valve 39 so as to project the plunger forward, the jaws of the rear cable clamp 50 automatically close on the cable 10, so that they are blocked on this cable at the front of the collar 11B and thus secure the cylinder 29 to the cable. The jaws of the front cable clamp 42 advance freely along the cable and slide freely opposite the next clamp.