<Desc/Clms Page number 1>
La présente invention se rapporte à des ensembles de coupe rotatifs pour machines de mine de charbon et autres machines. Elle est envisagée particulièrement mais non exclusivement en combinaison avec des machines (telles que celles décrites dans le brevet français n 1.104.521 du 12 mai 1954 au nom de la Demanderesse) qui se déplacent le long d'un transporteur à face blindée et comprennent un ensemble de coupe rotatif qui abat le minerai jusqu'au niveau du sol du côté de la face du transporteur. De telles machines sont pourvues habituel- lement d'un ensemble de coupe rotatif ayant la forme d'un tambour ou assemblage de disques munis de pics coupeurs amovibles.
Un but de la présente invention est de fournir un ensemble de coupe rotatif perfectionné.
Conformément à l'invention, un ensemble de coupe rotatif des- tiné à équiper une machine pour mine de charbon ou machine analogue est pourvu d'une ou de plusieurs chaînes coupeuses qui se déplacent au- tour de l'ensemble alors que celui-ci tourne. L'ensemble a de préfé- rence une forme non circulaireune forme sensiblement ovale par exem- ple, en l'observant suivant son axe de rotation. La ou les chaînes coupeuses peuvent comprendre des barres de liaison s'étendant suivant la largeur de 1'ensemble.
Suivant une forme de réalisation avantageuse, l'ensemble comprend une transmission par laquelle la rotation de l'ensemble provoque le dépla- cement de la ou des chaînes autour de l'ensemble. Cette transmission peut être de tout type désiré, par exemple une transmission épicycloi- dale à engrenages droits. Suivant une variante, on peut envisager des entraînements séparés pour faire tourner l'ensemble et pour en- traîner les chaîneso On dispose de préférence des pignons de manière à ce qu'ils supportent et entraînent la ou les chaînes coupeuses aux endroits où elles effectuent l'abattage du charbon. L'opération de coupe est améliorée en faisant en sorte que la vitesse de rotation de l'ensemble soit lente par rapport à la vitesse de la ou des chaînes de coupe.
L'ensemble de coupe peut tourner autour d'un arbre qui entraîne une couronne dentée engrénant avec un pignon conique de manière à entraî- ner un arbre de transmission en rotation, et un deuxième pignon coni- que claveté sur cet arbre de transmission engrène avec une couronne dentée fixe pour provoquer la rotation de tout l'ensemble. Suivant une forme de réalisation avantageuse, le mouvement est transmis de cet arbre de transmission, par l'intermédiaire d'engrenages, à un arbre portant des pignons qui entraînent la ou les chaînes coupeuses.
L'ensemble peut comprendre deux dispositifs de transmission semblables et' symétriques.Suivant une variante avantageuse et adoptée de préférence,l'en- esmble tourne autour d'un arbre qui entraîne un arbre porteur de pignons par l'intermédiaire d'un train de roues dentées, et entraîne également un autre train d'engrenages qui comprend une roue dentée engrénant avec une couronne dentée fixe afin de provoquer la rotation de tout l'ensem- ble. Un tel ensemble peut comprendre un arbre à pignons monté dans un carter amovible afin de permettre le réglage de la tension de la ou=des chaînes.
Le carter peut être déplacé au moyen d'un coin monté sur un arbre fileté et en contact avec une surface inclinée appropriée du carter. L'ensem- ble peut être réalisé de manière à pouvoir être monté sur une machine existante à la place d'un ensemble classique à disques ou à tambour.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description qui va suivre faite en regard des dessina
<Desc/Clms Page number 2>
annexés, représentant une forme de réalisation de l'invention et sur les- quels :
Figure 1 est une vue schématique latérale illustrant le fonction- nement de l'ensemble de coupe ;
Figure 2 est une vue en coupe transversale d'une partie de cet ensemble;
Figure 3 est une vue schématique partielle dont la partie de gau- che est dans le sens de la flèche "X" de la figure 2;
Figure 4 est une vue en coupe, pratiquée dans un plan horizontal, d'une variante de l'ensemble selon l'invention; et
Figure 5 est une vue, quelque peu schématique, de cette variante de l'ensemble regardé dans le sens de la flèche "A" de la figure.
La figure 1 représente une machine M se déplaçant dans le sens de la flèche sur un transporteur A à face blindée.
L'ensemble de coupe comprend un corps 10 relié à la machine M et tourne dans le sens inverse des aiguilles d'une montre autour de l'axe X.
Deux pignons à chaîne 11 et 111 tournent sur des axes Y et entraînent une chaîne coupeuse portant des pics coupeurs 12 dont la ligne de coupe est indiquée par la ligne pointillée P. Comme on peut le constater, le charbon C est abattu jusqu'au niveau du sol par l'ensemble de coupe et on remarquera que le nombre de pics 12 agissant sur le charbon à tout in- stant donné est inférieur à celui d'un tambour pouvant pratiquer une coupe de la même profondeur totale. Comme représenté à la figure 1 l'ensemble de coupe a une forme sensiblement ovale.
Figures 2 et 3 représentent l'ensemble de coupe qui comprend un corps 10. La machine M comprend un arbre S sur lequel l'ensemble de coupe est monté et qui est supporté dans un palier B.
Le corps 10 est appuyé sur l'arbre, à son extrémité extérieure, au moyen d'une bague de palier 13 et de paliers 14 et 15, ce dernier étant maintenu sur l'arbre à l'aide d'un écrou 16 et d'une rondelle de blocage 17 recouverts d'un couvercle 18 fixé à la bague de palier 13.
Une roue dentée 22 est clavetée sur l'arbre S à son autre extré- mité.
Une roue dentée 19 est fixée à la machine M par des goujons 20 et le corps 10 est appuyé sur la roue dentée 19 au moyen d'un palier 21.
Un arbre de transmission 23 est maintenu dans le corps 10 au moyen de paliers 24, 25 et 26 et d'un collier de palier 101.
Un pignon conique 27 est claveté sur l'arbre 23 et monté au moyen d'une bague d'espacement 28 et d'un écrou 29 muni d'une rondelle de blocage 30.
Le pignon conique 27 engrène avec la roue dentée 22 qui est clavetée sur l'arbre S.
Un pignon conique 31 faisant partie de l'arbre de transmission 23 engrène avec la roue dentée 19 qui est fixée à la machine M. Un pignon conique 32 est claveté sur l'arbre 23, à son extrémité extérieure, et est maintenu à l'aide d'un écrou 33 et d'une rondelle de blocage 34.
Un pignon conique 36 faisant partie d'un arbre de pignons à chaîne 35 engrène avec le pignon conique 32 fixé à l'arbre 23. L'arbre 35 est paral- lèle à l'arbre 6 et est monté dans le corps 10 au moyen de paliers 37, 38 et 39 et de bagues de palier 40 et 41, un couvercle de palier 102 étant fixé par des goujons 103 (fig.3) au corps 10 afin de maintenir en place les
<Desc/Clms Page number 3>
bagues 40 et 41. Des joints 42 et 43 d'étanchéité aux poussières sont fixés aux 'bagues de palier 40 et 41 respectivement.
Un pignon de chaîne porte-couteaux 111 est claveté à une des extré- mités de l'arbre 35 et est maintenu en place par un écrou 44 et une ron- delle de blocage 45 Un pignon de chaîne porte-couteaux 11 est claveté à l'autre extrémité de l'arbre 35 et est maintenu en place par un écrou 46 et une rondelle de blocage 47.Un disque porte-pics 48 est fixé au pignon 11 et porte des pics amovibles 49' Un chapeau 50 est fixé sur le disque porte-pics 48.
La chaîne porte-couteaux qui porte les pics coupeurs 12 comprend des barres de liaison 51 sur lesquelles sont fixés, d'une façon permettant leur démontage, les pics 12. Les barres 51 sont reliées entre elles à l'aide d'axes 52 portant des rouleaux 53 destinés à venir en prise avec les dents des pignons 11 et 111. Des maillons engreneurs 54 sont fixés sur les axes 52 et la figure 3 représente des bras guideurs et tendeurs de chaîne 55 qui sont fixés au corps 10 sur des pivots 56 et qui peuvent être réglés au moyen de vis 57 pour permettre le réglage de la tension de la chaîne porte-couteaux.
Il doit être entendu que les figures 2 et 3 représentent seulement l'un de deux dispositifs semblables et symétriques que comprend l'ensem- ble de coupe, composés de pignons et d'engrenages.
En se référant à la figure 2, l'entraînement des pignons 11 et 111 se fait de la façon suivante.
L'arbre S est entraîné par le moteur de la machine et entraîne lui-même en tournant la roue dentée 22 qui engrène avec le pignon conique 27 de manière à faire tourner l'arbre de transmission 23. A mesure que le pignon conique 31 qui fait partie de l'arbre de transmission 23 engrè- ne avec la roue dentée fixe 19, la rotation de l'arbre de transmission 23 provoque la rotation de tout l'ensemble autour de l'axe géométrique X de l'arbre S. La rotation de l'arbre de transmission 23 est également communiquée, par l'intermédiaire des pignons coniques 32 et 36, à l'ar- bre des pignons à chaîne 35 de manière que les pignons 11 et 111 puissent tourner et entraîner la chaîne coupeuse dans le sens indiqué par les flè- ches aux figures 1 et 3.
Les figures 4 et 5 représentent une autre forme de réalisation, préférée, d'un ensemble de coupe qui comprend un corps 10et est monté sur un arbre 6 d'une machine M, l'arbre étant porté dans un palier B.
La partie extérieure de l'arbre S est affilée et un manchon 60 est monté sur elle. Le corps 10 s'appuie, sur ce manchon à l'aide de pa- liers 61 et 14 dont le dernier est retenu sur l'arbre S au moyen d'une pièce d'arrêt 63 et des goujons. 64 recouverts par un couvercle 18 qui est fixé au corps d'une bague de palier 65. Le manchon 60 est empêché de tour- ner sur l'arbre S par une clavette 62.
Une roue dentée 66 est fixée sur le manchon 60 au moyen de clavet- tes 77 et de bagues 78 et engrène avec une roue dentée 67 montée sur un arbre intermédiaire 71. La roue dentée 67 engrène avec une roue dentée 68 qui fait partie d'un arbre de pignons à chaîne 35 sur lequel sont fixés les pignons Il et 111 de la chaîne coupeuse.
L'arbre 35 est parallèle à l'arbre S et est monté sur le corps 10 au moyen de paliers 38 et 39 et de bagues de palier 40 et 41. Des joints 42 et 43 d'étanchéité aux poussières sont fixés aux bagues 40 et 41 res- pectivement. Le pignon. 111 est fixé sur l'arbre 35 au moyen de clavettes,
<Desc/Clms Page number 4>
d'un écrou 44 et d'une rondelle de blocage 45, le pignon de chaîne 11 étant fixé à l'autre extrémité de l'arbre 35 au moyen de clavettes, d'un écrou 46 et d'une rondelle de blocage 47, l'écrou et la rondelle étant recouverts par un chapeau 50 fixé au pignon 11.
Une roue dentée 70, faisant partie de la roue dentée 67, engrène avec une roue dentée 72 qui est montée sur un second arbre intermédiaire 74. Une roue dentée 73, faisant partie de la roue dentée 72, engrène a- vec une couronne dentée 75 qui est fixée par des goujons 76 au bâti de la machine M de sorte qu'elle ne puisse pas tourner.
De la description ci-dessus il ressort que lorsque l'arbre S tour- ne le mouvement est transmis, par l'intermédiaire des roues dentées 66, 67 et 68, à l'arbre des pignons de chaîne 35 et à ses pignons 11 et 111 de sorte qu'une chaîne coupeuse roulant sur lesdits pignons est entraînée autour de l'ensemble. Le mouvement est également transmis par l'inter- médiaire des roues dentées 66, 67, 70, 72 et 73 mais, étant donné que ces dernières engrènent avec la couronne dentée fixe 75, le mouvement résul- tant se traduit par une rotation lente de tout l'ensemble de coupe.
Seul un système d'engrenages tel qu'exposé ci-dessus est prévu dans l'ensemble de coupe.
Deux pignons de chaîne 112 et 113 sont fixés sur un arbre 80 au moyen d'écrous 44 et 46 et de rondelles de blocage 45 et 47 et des joints 42 et 43 d'étanchéité aux poussières sont prévus à l'intérieur de bagues de palier 40 et 41.
L'arbre 80 des pignons est monté dans des paliers 81 dans un car- ter mobile 82 qui est supporté par des fourches 83 du corps 10. Un coin 84 (fig. 4) est monté à la façon d'un écrou sur un arbre fileté 85 et présen- te une surface inclinée venant au contact d'une surface inclinée du car- ter amovible 82. En tournant l'arbre fileté 85, on peut provoquer le mou- vement latéral du coin 84 pour déplacer le carter 82, vers l'intérieur ou pour le forcer vers l'extérieur dans le but de régler la tension de la chaîne coupeuse roulant sur les pignons 112 et 113. Un dispositif d'ar- rêt sous la forme d'une bille 86 pressée par un ressort pénètre dans des cavités pratiquées dans l'arbre fileté 85 afin de retenir celui-ci en po- sition, lorsque le réglage a été effectué.
La chaîne coupeuse qui porte les pics coupeurs 12 comprend des barres de liaison 51 reliées entre elles par des axes 52, comme décrit ci-dessus.
La figure 5 représente des guides chaînes 90 qui sont boulonnés sur le corps 10 et se trouvent au contact de la chaîne coupante pour la maintenir dans son chemin correct entre les pignons 11 et 113, et 111 et 112.
On remarquera que les deux ensembles de coupe décrits et repré- sentés fonctionnent sur la paroi de charbon de la même façon, et qu'en choisissant comme il convient la dimension des roues dentées, on peut faire en sorte que la vitesse de rotation de tout l'ensemble soit lente par rap- port à la vitesse de la chaîne coupeuse autour de l'ensemble, de manière à produire un effet de coupe très avantageux.
La forme ovale de tambour représentée, présente des avantages en ce que le nombre de pics en contact avec la paroi de charbon est considé- rablement inférieur à celui d'un tambour coupeur circulaire, et le char- bon abattu est enlevé par la chaîne coupeuse avec moins de broyage que dans le cas d'un tambour coupeur circulaire.
<Desc / Clms Page number 1>
The present invention relates to rotary cutting assemblies for coal mining machines and other machines. It is envisaged particularly but not exclusively in combination with machines (such as those described in French patent No. 1,104,521 of May 12, 1954 in the name of the Applicant) which move along a conveyor with an armored face and include a Rotary cutter assembly that cuts ore down to ground level on the conveyor face side. Such machines are usually provided with a rotating cutting assembly in the form of a drum or disk assembly with removable cutting tips.
An object of the present invention is to provide an improved rotary cutting assembly.
According to the invention, a rotary cutting assembly intended to be fitted to a machine for a coal mine or the like is provided with one or more cutting chains which move around the assembly while the latter. turned. The assembly preferably has a non-circular shape or a substantially oval shape, for example, by observing it along its axis of rotation. The cutting chain (s) may include link bars extending across the width of the assembly.
According to an advantageous embodiment, the assembly comprises a transmission by which the rotation of the assembly causes the displacement of the chain or chains around the assembly. This transmission can be of any desired type, for example a planetary transmission with spur gears. According to a variant, it is possible to envisage separate drives for rotating the assembly and for driving the chains. The sprockets are preferably arranged so that they support and drive the cutting chain or chains at the places where they effect the chain. coal mining. The cutting operation is improved by making the rotational speed of the assembly slow relative to the speed of the cutting chain (s).
The cutting assembly can rotate around a shaft which drives a ring gear meshing with a bevel gear so as to drive a rotating transmission shaft, and a second bevel gear keyed on this transmission shaft meshes with a fixed ring gear to cause the rotation of the whole assembly. According to an advantageous embodiment, the movement is transmitted from this transmission shaft, by means of gears, to a shaft carrying pinions which drive the cutting chain or chains.
The assembly may comprise two similar and symmetrical transmission devices. According to an advantageous and preferably adopted variant, the assembly rotates around a shaft which drives a pinion bearing shaft via a gear train. toothed wheels, and also drives another gear train which comprises a toothed wheel meshing with a fixed ring gear in order to cause the rotation of the whole assembly. Such an assembly may include a pinion shaft mounted in a removable housing to allow adjustment of the tension of the or = chains.
The housing can be moved by means of a wedge mounted on a threaded shaft and in contact with a suitable inclined surface of the housing. The assembly can be made so that it can be mounted on an existing machine in place of a conventional disc or drum assembly.
Other characteristics and advantages of the present invention will emerge from the following description given with reference to the drawings.
<Desc / Clms Page number 2>
appended, showing an embodiment of the invention and on which:
Figure 1 is a schematic side view illustrating the operation of the cutting assembly;
Figure 2 is a cross-sectional view of part of this assembly;
Figure 3 is a partial schematic view, the left part of which is in the direction of the arrow "X" of Figure 2;
Figure 4 is a sectional view, taken in a horizontal plane, of a variant of the assembly according to the invention; and
Figure 5 is a view, somewhat schematic, of this variant of the assembly viewed in the direction of arrow "A" in the figure.
Figure 1 shows a machine M moving in the direction of the arrow on a conveyor A with a shielded face.
The cutting assembly comprises a body 10 connected to the machine M and rotates counterclockwise around the X axis.
Two chain sprockets 11 and 111 rotate on Y axes and drive a cutting chain carrying cutting peaks 12, the cutting line of which is indicated by the dotted line P. As can be seen, the coal C is cut down to the level of the soil by the cutting assembly and it will be appreciated that the number of peaks 12 acting on the coal at any given time is less than that of a drum capable of making a cut of the same total depth. As shown in Figure 1 the cutting assembly has a substantially oval shape.
Figures 2 and 3 show the cutting assembly which comprises a body 10. The machine M comprises a shaft S on which the cutting assembly is mounted and which is supported in a bearing B.
The body 10 is supported on the shaft, at its outer end, by means of a bearing ring 13 and bearings 14 and 15, the latter being held on the shaft by means of a nut 16 and d 'a lock washer 17 covered with a cover 18 fixed to the bearing ring 13.
A toothed wheel 22 is keyed to the shaft S at its other end.
A toothed wheel 19 is fixed to the machine M by studs 20 and the body 10 is supported on the toothed wheel 19 by means of a bearing 21.
A transmission shaft 23 is held in the body 10 by means of bearings 24, 25 and 26 and a bearing collar 101.
A bevel gear 27 is keyed on the shaft 23 and mounted by means of a spacer ring 28 and a nut 29 provided with a locking washer 30.
The bevel gear 27 meshes with the toothed wheel 22 which is keyed on the shaft S.
A bevel gear 31 forming part of the transmission shaft 23 meshes with the toothed wheel 19 which is fixed to the machine M. A bevel gear 32 is keyed on the shaft 23, at its outer end, and is held in place. using a nut 33 and a lock washer 34.
A bevel gear 36 forming part of a chain sprocket shaft 35 meshes with the bevel gear 32 attached to the shaft 23. The shaft 35 is parallel to the shaft 6 and is mounted in the body 10 by means of bearing 37, 38 and 39 and bearing rings 40 and 41, a bearing cover 102 being fixed by studs 103 (fig. 3) to the body 10 in order to hold the
<Desc / Clms Page number 3>
rings 40 and 41. Dust seal rings 42 and 43 are attached to bearing rings 40 and 41 respectively.
A knife holder chain sprocket 111 is keyed at one end of the shaft 35 and is held in place by a nut 44 and a locking washer 45 A knife holder chain sprocket 11 is keyed at the end of the shaft. 'other end of the shaft 35 and is held in place by a nut 46 and a locking washer 47. A spike holder disc 48 is attached to the pinion 11 and carries removable spikes 49' A cap 50 is attached to the disc peak holders 48.
The knife-holder chain which carries the cutting picks 12 comprises connecting bars 51 to which are fixed, in a manner allowing their removal, the picks 12. The bars 51 are interconnected by means of pins 52 bearing rollers 53 intended to come into engagement with the teeth of the pinions 11 and 111. Mesh links 54 are fixed on the pins 52 and FIG. 3 shows guide arms and chain tensioners 55 which are fixed to the body 10 on pivots 56 and which can be adjusted by means of screws 57 to allow adjustment of the tension of the knife chain.
It should be understood that Figures 2 and 3 show only one of two similar and symmetrical devices included in the cutting assembly, composed of pinions and gears.
Referring to Figure 2, the drive of the pinions 11 and 111 takes place as follows.
The shaft S is driven by the engine of the machine and itself drives by turning the toothed wheel 22 which meshes with the bevel gear 27 so as to rotate the transmission shaft 23. As the bevel gear 31 which is part of the transmission shaft 23 meshes with the fixed toothed wheel 19, the rotation of the transmission shaft 23 causes the whole assembly to rotate around the geometric axis X of the shaft S. The rotation of the transmission shaft 23 is also communicated, via the bevel gears 32 and 36, to the chain sprocket shaft 35 so that the gears 11 and 111 can rotate and drive the cutting chain in it. the direction indicated by the arrows in figures 1 and 3.
Figures 4 and 5 show another preferred embodiment of a cutting assembly which comprises a body 10 and is mounted on a shaft 6 of a machine M, the shaft being carried in a bearing B.
The outer part of the shaft S is sharpened and a sleeve 60 is mounted on it. The body 10 is supported on this sleeve by means of bearings 61 and 14, the latter of which is retained on the shaft S by means of a stop piece 63 and studs. 64 covered by a cover 18 which is fixed to the body of a bearing ring 65. The sleeve 60 is prevented from turning on the shaft S by a key 62.
A toothed wheel 66 is fixed to the sleeve 60 by means of keys 77 and rings 78 and meshes with a toothed wheel 67 mounted on an intermediate shaft 71. The toothed wheel 67 meshes with a toothed wheel 68 which is part of the chain. a chain sprocket shaft 35 on which the sprockets II and 111 of the cutting chain are fixed.
Shaft 35 is parallel to shaft S and is mounted on body 10 by means of bearings 38 and 39 and bearing rings 40 and 41. Seals 42 and 43 are attached to dust rings 40 and 41 respectively. The pinion. 111 is fixed on the shaft 35 by means of keys,
<Desc / Clms Page number 4>
a nut 44 and a lock washer 45, the chain sprocket 11 being fixed to the other end of the shaft 35 by means of keys, a nut 46 and a lock washer 47, the nut and the washer being covered by a cap 50 fixed to the pinion 11.
A toothed wheel 70, forming part of the toothed wheel 67, meshes with a toothed wheel 72 which is mounted on a second intermediate shaft 74. A toothed wheel 73, forming part of the toothed wheel 72, meshes with a toothed ring 75 which is fixed by studs 76 to the frame of the machine M so that it cannot rotate.
From the above description it emerges that when the shaft S rotates the movement is transmitted, by means of the toothed wheels 66, 67 and 68, to the shaft of the chain sprockets 35 and to its sprockets 11 and 111 so that a cutting chain rolling on said sprockets is driven around the assembly. The movement is also transmitted via the toothed wheels 66, 67, 70, 72 and 73 but, since the latter mesh with the fixed ring gear 75, the resulting movement results in a slow rotation of the whole cut set.
Only a gear system as set out above is provided in the cutting assembly.
Two chain sprockets 112 and 113 are fixed to a shaft 80 by means of nuts 44 and 46 and lock washers 45 and 47 and dust seals 42 and 43 are provided inside the bearing rings 40 and 41.
The pinion shaft 80 is mounted in bearings 81 in a movable housing 82 which is supported by forks 83 of the body 10. A wedge 84 (Fig. 4) is mounted like a nut on a shaft. thread 85 and has an inclined surface contacting an inclined surface of the removable housing 82. By turning the threaded shaft 85, the lateral movement of the wedge 84 can be caused to move the housing 82 towards. inside or to force it outwards in order to adjust the tension of the cutting chain rolling on the sprockets 112 and 113. A stop device in the form of a ball 86 pressed by a spring enters in cavities made in the threaded shaft 85 in order to retain the latter in position, when the adjustment has been carried out.
The cutting chain which carries the cutting peaks 12 comprises connecting bars 51 interconnected by pins 52, as described above.
Figure 5 shows chain guides 90 which are bolted to the body 10 and are in contact with the cutting chain to keep it in its correct path between the sprockets 11 and 113, and 111 and 112.
It will be noted that the two cutting assemblies described and shown operate on the coal wall in the same way, and that by choosing the appropriate size of the toothed wheels, one can ensure that the speed of rotation of all the assembly is slow in relation to the speed of the cutting chain around the assembly, so as to produce a very advantageous cutting effect.
The oval shape of the drum shown has advantages in that the number of peaks in contact with the coal wall is considerably less than that of a circular cutting drum, and the felled coal is removed by the cutting chain. with less grinding than in the case of a circular cutting drum.