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La présente invention se rapporte à une machine pour l'extraction de minéraux à fleur de terre ou sous terre, en particulier pour l'extraction de veines de charbon, de sel gemme, de potasse, etc, de même que de terrains'riches en sable non encorna brés de pierres et de roches.
En Europe, les veines de charbon susceptibles d'être extraites se présentent sous des épaisseurs de 0,5 à 1 m. Le charbon est extrait au moyen de marteaux-pice pneumatiques ou de haveuses et gagne sous la forme de charbon en morceaux de dimension indéterminée, par les bandes transporteuses, les wagonnets de transport et, par la cage d'extraction, l'atelier de triage.
En raison de la mince épaisseur des veines, le mineur doit s'acquitter de son travail dans une position accroupie ou couchée et doit se soucier de transporter loin de lui le charbon extrait à la main. Par ce travail très pénible, il n'est possible d'extraire qu'environ 2,2 tonnes par jour et par homme.
Le charbon en morceaux est de préférence utilisé là où
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n'est pas présent un chargement automatique de grille', par- exemple dans les exploitations ferroviaires bu dans les appa- reils de chauffage domestiques. Pour le chargement automatique de grilles de chaudières, notamment pour la production de va- peur, il est avantageux d'utiliser du charbon à grain-fin dit charbon fin, puisque celui-ci peut! être transporté plus facile- ment au moyen d'installations de transport et est de ce fait @ particulièrement bien approprié aux installations de chargement de chaudières.
Le but de la présente invention est donc de réaliser une machine d'extraction qui se compose d'un châssis de roulement et d'un appareil d'extraction qui extrait le charbon de la veine sous la forme de fines et qui le transporte directement et loin du lieu d'extraction au moyen d'une bande transporteuse ; peut ainsi obtenir une capacité d'extraction notablement plus élevée que celle de l'extraction à la main.
La présente invention est caractérisée par le fait qu'on a disposé au côté frontal d'un châssis de roulement à moteur com- mandé au moyen de chenilles, un bras oscillant montant et des- 'cendant, sur lequel vient se placer, transversalement au sens de l'avancement du châssis de roulement, au moins un tambour de fraisage rotatif, sur le manteau duquel sont fixés des couteaux échangeables pour le creusement de rainures dans la matière à extraire et des couteaux-racloirs qui raclent et entraînent la matière subsistant entre les rainures et par le fait qu'on a disposé sur le bras oscillant, directement derrière le tambour de fraisage, une bande transporteuse tournant parallèlement à l'axe de ce tambour, qui sert à déverser, à la gauche ou à la droite de la machine, la matière extraite et entraînée par les couteaux-racloirs.
Dans le dessin ci-annexé, on a mis on évidence, à titre d'exemple, une forme de réalisation de la machine.
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La fig. 1 représente en élévation latérale l'appareil' d'extraction disposé devant le châssis de roulement, en supposant que la chenille antérieure du châssis de roulement est enlevée ;
La fig. 2 représente une vue d'en haut de l'appareil d'extraction;
La fig. 3 montre une coupe en travers du tambour de fraisage suivant la ligne I-I'de la fig. 1;
La fig. 4 est une coupe en travers du tambour de fraisage et d'une partie de la bande transporteuse suivant la ligne 11de la fig. 3 ;
La fig. 5 montre une partie d'un tambour vu latéralement avec les couteaux de creusement et les couteaux-racloirs.
On a monté sur un châssis de roulement commandé au moyen des chenilles 1 et 2, dont seules les extrémités antérieures dans les fig. 1 et 2 sont reproduites, des moteurs, non représen tés dan le dessin, pour la commande du châssis de roulement et également pour la commande du tambour de fraisage. En outre, on a prévu un compresseur hydraulique pour la production d'un mi- 'lieu de pression. Ces dispositifs ne font pas l'objet de la pré- sente invention et dès lors ne sont pas décrits en détail.
Sur les axes prolongés 3 des rouleaux de renvoi antérieurs 4 des deux chenilles 1 et 2, on a placé un levier à fourche H (fig. 1 et 2) qui pivote verticalement et qui sert de support aux tambours de fraisage 6 et 7 et à la bande transporteuse 8.
Il comprend les deux bras porte-fourches 9 qui sont montés pour pivoter sur les axes 3 et qui sont reliés l'un à l'autre par la pièce transversale 10, une plaque transversale 11, deux plaques
12 parallèles dans le sens longitudinal soudées à la plaque transversale 11 et une plaque transversale 13 reliée à ces deux plaques 12, une plaque transversale 14 fixée à la plaque 13 (fig. 2 et 4), un bouclier transversal 15 qui est fixé à la pla-,,
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que 16 et deux plaques parallèles 17 soudées dans le sens longitudinal à la plaque 16 (fig. 3 et 4). Les plaques 17 avancent de quelques mm au dessus du manteau des tambours et sont reliées l'une à l'autre au moyen d'une cornière 18 formant toit.
Dans l'alésage des plaques 17, on a soudé un tuyau à brides 19, sur les brides duquel sont vissés, aux deux côtés frontaux, des tuyaux à brides 20 qui servent de paliers à l'axe 21 commandant les tambours de fraisage 6 et 7.
Sur les bras porte-fourches 9, on a soudé deux plaques verticales 23 formées en bras, sur les extrémités libres desquelles vient se fixer un pivot 24. Sur le pivot 24, se placent les yeux 25 des tiges de piston 26 des presses hydrauliques 27, dont les cylindres sont montés pour pivoter sur les boulons 28 fixés dans le châssis de roulement. Au moyen des presses hydrauliques 27, le levier à fourche H ainsi que les tambours de fraisage 6 et 7 placés aux extrémités antérieures de ce dernier peuvent être réglés à toute hauteur de travail désirée. Pour la fixation de la hauteur de réglage, on a prévu des vis 29 placées sur les deux bras porte-fourches 9 (fig. 1), qui s'appuient chacune 'contre une butée 30 fixée au châssis de roulement.
On a soudé sur les bras 9, des cornières 32 avec les paliers 33, qui correspondent, avec les paliers 34, à la plaque transversale 14 et qui servent de paliers aux axes 35a et 36a des tambours 35 et 36 des bandes transporteuses.
Pour la commande des tambours de fraisage, on a prévu un engrenage démultiplicateur 38 commandé par un moteur non représenté en détail. Par l'axe 39 de l'engrenage démultiplicateur, le moment de rotation est transmis par les joints de cardan 40 et 41 à l'arbre 42 qui se termine par une roue conique43.
L'extrémité libre de l'arbre 42 est placé dans un roulement à billes 44 qui repose avec une monture 19a dans le tuyau à brides 19 (fig. 4).
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La roue conique 43 s'engrène dans la roue conique 45)'qui est fixée solidement sur l'arbre 21. L'arbre 21 est placé dans les roulements à billes 46,47 et 48 qui reposent dans les tuy- aux 20. Les extrémités de l'arbre 21 sont munis de cônes 49 sur lesquels sont pressés des demi-accouplements 51. Ces demi-accou- plements possèdent une surface d'entraînement 52 et une bague de support 53, dans lesquelles reposent un anneau'de friction 54, qui, au moyen des vis 55, est comprimé contre l'anneau d'en, traînement 55 raccordé au manteau du tambour de fraisage et prenant entre l'anneau de friction 54 'et la surface d'entraîne- ment 52. Les tambours sont entraînés par friction de sorte qu' ils ne peuvent tourner que lorsqu'ils sont serrés.
L'espace intermédiaire nécessaire compris entre les deux tambours de fraisage 6 et 7 pour le placement des plaques 17 et de l'arbre 42 disposé au. milieu, est. recouvert par la cornière
18 formant toit. Sur les manteaux des tambours de fraisage, on a soudé d'une manière approximativement radiale des porte-outils
58, dans lesquels sont fixés des aciers cémentés 59 échangeables
Ces porte-outils 58 sont disposés à de certaines distances les 'uns des autres tant latéralement que d'une manière périphérique, de telle façon que les aciers individuels soient en prise les uns après les autres lors de la rotation des tambours de pres- sion.
Les porte-outils sont par exemple disposés réciproquement sur le manteau du tambour sous la forme d'une courbe hélicoïda- le et sous un angle d'environ 45 par rapport au milieu longitu- dinal du tambour de transport (fig. 2 et 5).
Dans le sens de la périphérie, on a fixé sur le manteau du tambour deux ou plusieurs couteaux-racloirs 60. Ceux-ci sont également disposés sous la;forme d'une courbe hélicoïdale par rapport au milieu longitudinal des tambours et sont raccordés, par une pièce-couteau 61 placé parallèlement à l'axe, aux deux couteaux-racloirs 60, de sorte que les trois couteaux forment
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une pelle, entraînent la matière raclée et l'amènent sur là bande transporteuse 8. La bande transporteuse 8, qui tourne sur les deux tambours 35 et 36, est également commandée par l'axe 39 de l'engrenage démultiplicateur.
Dans ce but, on a placé sur l'axe 39, la roue à chaîne 65, qui, par la chaîne 66, commande la roué à chaîne 67 d'un autre engrenage de commande 68, au moyen duquel la vitesse de la bande, indépendamment .du nombre de tours des tambours de fraisage, peut être commandée, mise en marche avant' ou arrière et arrêtée. La transmission du moment de rotation est donnée par l'intermédiaire des engrenages de cardan 69 et 70, à la.roue à chaîne 71 et, à partir de cette dernière, par l'inter0 médiaire de la chaîne 72, à la roue à chaîne 73, qui est montée sur l'axe 35a du tambour de bande 35. Pour la commande de tous les organes de mouvement de la machine, on utilise un dispositif de commande 74 dépassant extérieurement et placé latéralement sur la machine, dispositif qui est monté d'une manière démontable tant à la gauche qu'à la droite de la machine.
De même, la tôle d'écoulement 75 pour la bande transporteuse 8 peut être fixée aussi bien à la gauche qu'à la droite de l'appareil d'extraction. La tôle-bouclier 76 sert à maintenir les particules tourbillonnantes de charbon.
Au début du travail de la machine, les tambours de fraisage sont abaissés et la machine fraise immédiatement au dessus de la couche de bordure de la partie rocheuse. Dés que la machine s'est déplacée en avant sur une longueur égale à son diamètre, le tambour de fraisage est rapidement relevé, afin de faire tomber le charbon de la partie du plafond. Habituellement, il n'est pas nécessaire de modifier l'avancement de la machine lors de ce relèvement de la tête de fraisage. Il est possible de déplacer légèrement la machine, à l'aide du dispositif hydraulique très commode et réagissant rapidement.
Entre les deux tambours de fraisage, subsiste une nervure
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de matière qui ne peut être éliminée ni par les couteaux de creusement 59, ni par les couteaux-racloirs 60. Cette nervure est brisée par la force de pression de la cornière 18 en forme de toit, chassée à gauche ou à droite de telle sorte que la matière arrive dans le champ d'action des couteaux du tambour.
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The present invention relates to a machine for the extraction of minerals at ground level or underground, in particular for the extraction of coal seams, rock salt, potash, etc., as well as soil rich in uncrossed sand with stones and rocks.
In Europe, the seams of coal capable of being mined are found in thicknesses of 0.5 to 1 m. The coal is extracted by means of pneumatic hammers or shearers and gains in the form of coal in pieces of indeterminate size, by the conveyor belts, the transport wagons and, by the extraction cage, the sorting shop .
Due to the thin thickness of the veins, the miner has to perform his work in a squatting or lying position and has to be careful about carrying the mined coal away from him. By this very hard work, it is only possible to extract about 2.2 tonnes per day per man.
Lump charcoal is preferably used where
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automatic grid loading is not present, for example in railway operations or in domestic heaters. For the automatic loading of boiler grates, in particular for the production of steam, it is advantageous to use fine-grained coal called fine coal, since this can! can be transported more easily by means of transport installations and is therefore particularly suitable for boiler charging installations.
The object of the present invention is therefore to provide an extraction machine which consists of a running frame and an extraction device which extracts the coal from the vein in the form of fines and which transports it directly and away from the extraction site by means of a conveyor belt; can thus obtain a significantly higher extraction capacity than that of manual extraction.
The present invention is characterized by the fact that at the front side of a motor undercarriage controlled by caterpillars, an ascending and descending oscillating arm has been arranged, on which is placed, transversely to the direction of advance of the running gear, at least one rotating milling drum, on the mantle of which are fixed exchangeable knives for the digging of grooves in the material to be extracted and scraper knives which scrape and drag the material remaining between the grooves and by the fact that we have placed on the oscillating arm, directly behind the milling drum, a conveyor belt rotating parallel to the axis of this drum, which serves to discharge, to the left or to the right of the milling drum. machine, the material extracted and driven by the scraper knives.
In the accompanying drawing, it has been demonstrated, by way of example, an embodiment of the machine.
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Fig. 1 shows in side elevation the extractor apparatus disposed in front of the undercarriage, assuming that the front caterpillar of the undercarriage is removed;
Fig. 2 shows a top view of the extraction apparatus;
Fig. 3 shows a cross section of the milling drum taken on line I-I of FIG. 1;
Fig. 4 is a section through the milling drum and part of the conveyor belt taken along line 11 of FIG. 3;
Fig. 5 shows part of a drum viewed from the side with the digging knives and the scraper knives.
It was mounted on a running frame controlled by means of tracks 1 and 2, of which only the front ends in FIGS. 1 and 2 are shown, motors, not shown in the drawing, for controlling the running frame and also for controlling the milling drum. Further, a hydraulic compressor has been provided for the production of a pressure medium. These devices are not the subject of the present invention and therefore are not described in detail.
On the extended axes 3 of the front return rollers 4 of the two tracks 1 and 2, a fork lever H (fig. 1 and 2) has been placed which pivots vertically and which serves as a support for the milling drums 6 and 7 and for the conveyor belt 8.
It comprises the two fork-carrying arms 9 which are mounted to pivot on the axes 3 and which are connected to each other by the transverse piece 10, a transverse plate 11, two plates
12 parallel in the longitudinal direction welded to the transverse plate 11 and a transverse plate 13 connected to these two plates 12, a transverse plate 14 fixed to the plate 13 (fig. 2 and 4), a transverse shield 15 which is fixed to the pla- ,,
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as 16 and two parallel plates 17 welded in the longitudinal direction to the plate 16 (fig. 3 and 4). The plates 17 advance a few mm above the drum mantle and are connected to each other by means of an angle 18 forming a roof.
In the bore of the plates 17, a flanged pipe 19 has been welded, on the flanges of which are screwed, on the two front sides, flanged pipes 20 which serve as bearings for the axis 21 controlling the milling drums 6 and 7.
On the fork-carrying arms 9, two vertical plates 23 formed as arms have been welded, on the free ends of which a pivot 24 is fixed. On the pivot 24, are placed the eyes 25 of the piston rods 26 of the hydraulic presses 27 , whose cylinders are mounted to pivot on bolts 28 fixed in the undercarriage. By means of the hydraulic presses 27, the fork lever H as well as the milling drums 6 and 7 placed at the front ends of the latter can be adjusted to any desired working height. For fixing the adjustment height, screws 29 are provided which are placed on the two fork-carrying arms 9 (fig. 1), which each rest against a stop 30 fixed to the undercarriage.
Welded on the arms 9, angles 32 with the bearings 33, which correspond, with the bearings 34, to the transverse plate 14 and which serve as bearings for the axes 35a and 36a of the drums 35 and 36 of the conveyor belts.
For controlling the milling drums, there is provided a reduction gear 38 controlled by a motor not shown in detail. By the axis 39 of the reduction gear, the rotational moment is transmitted by the universal joints 40 and 41 to the shaft 42 which ends in a bevel wheel43.
The free end of the shaft 42 is placed in a ball bearing 44 which rests with a mount 19a in the flanged pipe 19 (Fig. 4).
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The bevel wheel 43 meshes with the bevel wheel 45) 'which is firmly fixed to the shaft 21. The shaft 21 is placed in the ball bearings 46, 47 and 48 which rest in the pipes 20. The ends of the shaft 21 are provided with cones 49 on which are pressed half-couplings 51. These half-couplings have a driving surface 52 and a support ring 53, in which rests a friction ring 54. , which, by means of screws 55, is compressed against the drag ring 55 connected to the milling drum mantle and engaging between the friction ring 54 'and the drive surface 52. The drums are frictionally driven so that they can only rotate when tight.
The necessary intermediate space between the two milling drums 6 and 7 for the placement of the plates 17 and of the shaft 42 disposed at. middle, is. covered by the angle
18 forming roof. On the coats of the milling drums, tool holders were welded in an approximately radial manner.
58, in which are fixed exchangeable 59 hardened steels
These tool holders 58 are arranged at certain distances from each other both laterally and peripherally, so that the individual steels are engaged one after the other during the rotation of the pressure drums. .
The tool holders are for example arranged reciprocally on the drum mantle in the form of a helical curve and at an angle of about 45 with respect to the longitudinal center of the transport drum (fig. 2 and 5). .
In the direction of the periphery, two or more scraper knives 60 have been fixed to the drum mantle. These are also arranged in the form of a helical curve with respect to the longitudinal center of the drums and are connected, by a piece-knife 61 placed parallel to the axis, to the two scraper knives 60, so that the three knives form
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a shovel, drive the scraped material and bring it onto the conveyor belt 8. The conveyor belt 8, which rotates on the two drums 35 and 36, is also controlled by the axis 39 of the reduction gear.
For this purpose, the chain wheel 65 has been placed on the axis 39, which, through the chain 66, controls the chain wheel 67 of another control gear 68, by means of which the speed of the belt, regardless of the number of revolutions of the milling drums, can be controlled, driven forward or reverse and stopped. The transmission of the torque is given through the cardan gears 69 and 70, to the chain wheel 71 and, from the latter, through the middle of the chain 72, to the chain wheel 73, which is mounted on the axis 35a of the belt drum 35. For the control of all the movement members of the machine, a control device 74 projecting outwardly and placed laterally on the machine is used, which device is mounted on the machine. 'a removable way both on the left and on the right of the machine.
Likewise, the discharge plate 75 for the conveyor belt 8 can be attached both to the left and to the right of the extraction device. The shield 76 serves to maintain the swirling particles of coal.
When the machine starts working, the milling drums are lowered and the machine mills immediately above the edge layer of the rocky part. As soon as the machine has moved forward a length equal to its diameter, the milling drum is quickly raised, in order to drop the coal from the ceiling part. Usually, it is not necessary to change the advance of the machine during this raising of the milling head. It is possible to move the machine slightly, using the very convenient hydraulic device which reacts quickly.
Between the two milling drums, there is a rib
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of material which can not be removed either by the digging knives 59, or by the scraper knives 60. This rib is broken by the pressure force of the angle iron 18 in the form of a roof, driven to the left or to the right in such a way that the material arrives in the field of action of the knives of the drum.