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"Equipement pour la descente des nouveaux câbles et le retrait des anciens dans les machines de levage du type Koppe."
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Jusqu'à présent, le remplacement et surtout la descend te des nouveaux câbles dans les mines pour les machines de le- vage à tambour ne présentaient presque pas de difficultés. Il en est pourtant tout autrement lorsqu'il s'agit de machine de levage à friction (Koppe), surtout des machines polycâbles, dans lesquelles le remplacement aussi bien des câbles de levage,; que des câbles égalisateurs dans les puits d'une plus grande profondeur est un problème sérieux.
Aucun des équipements connus jusqu'à présent n'est pas à même de garantir la sécurité du travail, car aussi bien
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lors du retrait des anciens câbles, que lors de la descente des nouveaux, ces équipements ne sont pas capables d'assurer une retenue de retrait et de descente, la même longueur, la même charge et la même traction des différents câbles. Parmi ces équipements on utilise aujourd'hui en pratique les treuils à tambour, la cabestan ,le tambour de la machine de levage (avec des machines à tambour), les poulies Koppe spécialement munies de dispositifs dit "magasins" pour l'enroulement préalable du nouveau câble avant sa descente, etc.
Pour le remplacement des câbles des machines Köppe, on a construit dernièrement un équipement à deux tambours, munis chacun, selon la longueur du câble, et la profondeur du puits , d'une ou de plusieurs chaînes à rouleaux comprimant le câble.
Or, même cet équipement présente de sérieux défauts, tels que la pr@@ence d'un élément subjectif ou arbitraire lors de l'action de la force de retenue par friction sur les tambours dans le cas de descente ou de retrait des câbles, l'inévitable déformation lors de la descente du câble plat égalisateur par suite de son mouvement en spirale sur les deux tambours, la nécessité d'avoir des tambours de grande longueur dans le cas d'un grand nombre de câbles, etc.
L'équipement faisant objet de la présente invention évite tous les défauts précités des équipements connus jusqu'à présent.
D'autres détails et particularités de l'invention res- sortiront de la description ci-après,donnée à titre d'exemple non limitatif et en se référant aux dessins annexés, dans les- quels :
La figure 1 représente le schéma général de l'équipe- ment, son mode de mise en mouvement, ainsi que la manière dont le câble que l'on retire ou que l'on descend passe à travers les poulies.
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La figure 2 représente le détail de la coupe transver- sale de la poulie avec l'nn des rouleaux compresseurs de la chaîne.
La figure 3 représente la vue d'en haut de l'aspect général d'un équipement pour le remplacement des câbles de ma- chines de levage à quatre câbles.
L'équipement faisant objet de la présente invention, représenté à la figure 3,se compose de deux poulies 1 et 2 (selon le nombre des câbles de levage que l'on descend) dispo- sées sur des arbres horizontaux à plusieurs cannelures. Les poulies sont actionnées par une paire de roues dentées 3 et 4, qui leur sont fixées en vue d'assurer sur les deux côtés opposés les mêmes vitesses périphériques de roulement des deux poulies 1 et 2. Les engrenages 5 et 6, à l'aide desquels sont actionnées ces poulies, sont disposés au centre de leurs périphéries, tan- dis que les cannelures 7 des poulies sont situées symétriquement sur leurs deux côtés.
Pour chaque cannelure de chacune des poulies est prévue une chaîne à rouleaux de compression (8 à la figure 1) qui, pressée par le câble passant sur elle, comprime de son côté le câble dans la cannelure au-dessous d'elle, en créant ainsi la force de maintien nécessaire.
A la figure 2 on voit une partie de la coupe transver- sale de la poulie, ainsi que la coupe de l'anneau à rouleaux.de la chaîne de compression. Sur la périphérie de la poulie 10 sont entassés, dans des panneaux spéciaux, les éléments du revê- tement munis au milieu d'une coupure semi-circulaire correspon- dant au diamètre de la section transversale du câble que l'on descend. La largeur de ces éléments correspond à la largeur du câble plat que l'on fait descendre.
La chaîne de compression se compose de troute une série de chaînons comportant chacun deux petits rouleaux latéraux à
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poulie (5), munis de moyeux en bronze (7) et enfilés sur les axes (6). Les différents chaînons de la chaîne à rouleaux sont liés entre eux des deux côtés par la plaque 8 en forme de chai- ne Galle. Les plaques sont retenues sur les axes par des plaquet- tes d'arrêt profilées (9).
Entre les deux rouleaux à poulie extrême se trouve le rouleau 4 exerçant une pression sur la cannelure. Le diamètre de l'orifice central de ce rouleau est sensiblement plus grand que le diamètre de l'axe 6 en cet endroit. Ainsi, ce rouleau peut comprimer dans chaque position, de toute sa force, le câ- ble à section transversale ronde ou plate, sans que la chaîne prenne part de l'un ou l'autr3 côté à l'action de compres- sion de la fraction supérieure du câble 1.
Le câble plat ayant une épaisseur et une largeur, est comprimé durant la descente ou le retrait de la même façon que le câble rond, beaucoup moins par la surface de la cannelure demi-ronde 12, que par les surfaces cylindriques, qui se trou- vent sur les deux côtés du canal semi-circulaire.
Ainsi, sans qu'il soit nécessaire de changer le revête-! ment ou les rouleaux de compression de la chaîne, on peut des- cendre et retirer des câbles de section transversale aussi bien ronde que plate.
Lors de l'introduction de tout câble, on exerce sur celui-ci une certaine force de retenue, au moyen de tenailles à deux mâchoires en caoutchouc (15, figure 1) ou en le forçant à passer entre trois rouleaux à axes parallèles, qui le forcent à se plier légèrement au moment du passage entre eux.
Les deux poulies (1 et 2, figure 3) sont actionnées, afin de répartir le poids de manière régulière et symétrique, par deux moteurs électriques 8 et 9, reliés entre eux par un- arbre électrique. Entre chaque moteur et les poulies est dispo- u sée une boîte d'engrenage (10) pour la rédction des vitesses
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de rotation, munie d'un frein électromagnétique (11).
Tous les mécanismes de l'équipement (figure 3) sont disposés de manière symétrique sur un châssis de tôle en forme de botte (12) porté par deux chariots (13) - l'un devant et l'au- tre derrière - avec des roues munies de pneus en caoutchouc. Ainsi, l'équipement est facile à transporter d'un endroit à l'autre, tiré par un camion ou un tracteur.
Au cours du travail, des chariots sont libérés et l' équipement est posé sur une plate-forme en béton spécialement aménagée sur le terrain à proximité du puits. Des boulons à ancre spéciaux préservent l'équipement des déplacements et des soulève- ments provoqués par la force de descente ou de retrait des câbles.
Le câble, que l'on fait descendre dans le puits - sans tenir compte de ce que sa section est ronde ou rectangulaire - doit passer à deux reprises par les poulies 1 et 2, reliées entre elles par des engrenages et actionnées par des moteurs électriques de puissance appropriée (figures 1 et 2). En se dé- roulant de la bobine (1@), le câble, que l'on fait descendre, passe par les rouleaux de la chaîne à rouleaux (8) sur la poulie 2 avec une force ue retenue initiale provenant de l'ampleur de la résistance provoquée par le déroulement du câble de la bobine 14 ou créée artificiellement par des tenailles spéciales avec des mâchoires en caoutchouc (15).
Après le passage sur la chaîne 8, qui enserre une partie de la surface de la poulie 2, le câble la quitte et s'engage sous les rouleaux de la chaîne à rouleaux sur la périphérie de la poulie 1. Ici, comprimé par les rouleaux de cette dernière chaîne, il contourne aussi une partie de la pé- riphérie de cette poulie. La friction entre la périphérie de la poulie et le câble s'accroît fortement. D'ici le câble s'engage à nouveau sur la périphérie de la poulie 2 avec une force de traction accrue, cette fois sous les rouleaux de la chaîne à rouleaux. Ainsi, le câble est soumis à une compression supplémen-
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taire sur la périphérie de cette poulie par les rouleaux de la chaîne, avec pour conséquence que la force de friction sur sa périphérie s'accroît encore davantage.
Après avoir contourné aussi la partie de la périphérie de cette poulie, il s'engage avec une force de traction accrue sur la poulie 1, mais cette fois sur les rouleaux de sa chaîne à rouleaux, d'où, après avoir contourné une partie de sa périphérie, il la quitte avec une force de traction maximale, qui correspond au poids du câble que l'on descend avec la charge qui lui est suspendue. Après cela, le câble se dirige vers le rouleau inférieur (16) et ensuite vers le rouleau supé- rieur (17) de la tour, d'où il descend dans le puits.
La force de traction maximale avec laquelle le câble quitte le systèm@@ est plusieurs fois supérieure à la force de traction avec laquelle il s'engage primitivement sur les rouleaux et la périphérie des poulies, ceci étant facilité considérablement par la force de compression sans cesse accrue sur la chaîne à rouleaux.
L'équipement peut servir à la descente et au retrait d'un plus grand nombre de câbles à la fois, que leur section transversale soit ronde ou rectangulaire. A cet effet, comme décrit plus haut, sur la périphérie des poulies il y a autant de cannelures et de chaînes de compression qu'il y a de câbles à descendre. Ainsi, sur les poulies 2 et 1 s'engagent à la fois et sont découles par d'autres machines (14) autant de câbles que la machine de levage en possède.
Le pincipal avantage de l'équipement est qu'il permet la descente et le retrait des câbles avec une sécurité absolue contre les glissements par suite de la retenue des câbles sur la périphérie de la poulie, ce qui est un rapport direct avec le degré de la force de traction des câbles descendus ou retirés, ce qui veut dire que l'élément subjectif est exclu.
Un autre avantage de l'équipement consiste dans le fait
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que; lors de la descente ou du retrait des câbles plats, ils ne se déplacent pas en spirale sur la périphérie des poulies, de sorte que l'étirage démesuré de leurs côtés extérieurs est absolument exclu.
Le troisième avantage de l'équipement est la petite longueur des poulies par suite de l'absence de plusieurs enroule- ments en spirale des câbles sur elles, le petit nombre des chat- nes de compression, une seule pour chaque câble descendu ou retiré, ainsi que la construction relativement simple et légère de l'équi- ' pement.
L'équipement permet de creuser les puits à de grandes profondeurs, de remplacer les anciens câbles porteurs des lignes de câbles suspendues, les câbles des grues, etc.
REVENDICATIONS
1. Equipement pour la descente de nouveaux câbles et la remontée des anciens dans les machines de levage du type Köppe, mono- ou polycàbles, caractérisé en ce qu'il comprend une combi- naison de deux poulies sur la périphérie desquelles l'on fait pas- ser deux fois le câble descendu ou remonté, tandis que les poulies elles-mêmes sont mises en mouvement et reçoivent la vitesse péri- phérique requise grâce à un moteur électrique équipé d'une paire de roues dentées intermédiaires destinées à produire une contre- rotation des poulies.
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"Equipment for lowering new cables and removing old ones in lifting machines of the Koppe type."
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Up to now, the replacement and above all the lowering of new cables in mines for drum lifting machines has hardly presented any difficulties. However, it is quite different when it comes to friction lifting machine (Koppe), especially polycable machines, in which the replacement of both lifting cables; that equalizer cables in deeper wells is a serious problem.
None of the equipment known until now is not able to guarantee the safety of the work, because as well
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when removing old cables, than when lowering new ones, this equipment is not able to provide retraction and descent retention, the same length, the same load and the same traction of the different cables. Among these equipments we use today in practice the drum winches, the capstan, the drum of the lifting machine (with drum machines), the Koppe pulleys specially equipped with devices called "magazines" for the preliminary winding of the machine. new cable before its descent, etc.
For the replacement of the cables of the Köppe machines, equipment has recently been constructed with two drums, each fitted, depending on the length of the cable and the depth of the shaft, with one or more roller chains compressing the cable.
However, even this equipment has serious defects, such as the presence of a subjective or arbitrary element during the action of the restraining force by friction on the drums in the case of lowering or withdrawal of the cables, the inevitable deformation during the descent of the equalizing flat cable as a result of its spiral movement on the two drums, the need to have drums of great length in the case of a large number of cables, etc.
The equipment forming the subject of the present invention avoids all the aforementioned shortcomings of the equipment known until now.
Other details and features of the invention will emerge from the description below, given by way of non-limiting example and with reference to the appended drawings, in which:
FIG. 1 represents the general diagram of the equipment, its mode of setting in motion, as well as the way in which the cable which is withdrawn or lowered passes through the pulleys.
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FIG. 2 shows the detail of the cross section of the pulley with the nn of the pressure rollers of the chain.
Figure 3 shows the top view of the general appearance of equipment for the replacement of cables of four-cable hoisting machines.
The equipment which is the object of the present invention, shown in FIG. 3, is made up of two pulleys 1 and 2 (depending on the number of lifting cables which are lowered) arranged on horizontal shafts with several splines. The pulleys are actuated by a pair of toothed wheels 3 and 4, which are fixed to them in order to ensure on the two opposite sides the same peripheral rolling speeds of the two pulleys 1 and 2. The gears 5 and 6, at the by means of which these pulleys are actuated, are arranged in the center of their peripheries, while the grooves 7 of the pulleys are located symmetrically on their two sides.
For each spline of each of the pulleys is provided a compression roller chain (8 in figure 1) which, pressed by the cable passing over it, compresses the cable in the groove below it, creating thus the necessary holding force.
Figure 2 shows part of the cross section of the pulley, as well as the section of the roller ring of the compression chain. On the periphery of the pulley 10 are crammed, in special panels, the elements of the covering provided in the middle with a semicircular cutout corresponding to the diameter of the cross-section of the cable being descended. The width of these elements corresponds to the width of the flat cable which is lowered.
The compression chain consists of a series of links each comprising two small side rollers at
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pulley (5), fitted with bronze hubs (7) and threaded onto the pins (6). The various links of the roller chain are linked to one another on both sides by plate 8 in the form of a Galle chain. The plates are retained on the axles by profiled stop plates (9).
Between the two end pulley rollers is the roller 4 exerting pressure on the groove. The diameter of the central orifice of this roller is appreciably greater than the diameter of the axis 6 at this location. Thus, this roller can compress in any position, with all its force, the cable of round or flat cross-section, without the chain taking part on either side of the compressing action of the upper fraction of the cable 1.
The flat cable, having a thickness and a width, is compressed during the descent or withdrawal in the same way as the round cable, much less by the surface of the half-round groove 12, than by the cylindrical surfaces, which are located. wind on both sides of the semicircular canal.
Thus, without the need to change the coating! chain compression rollers or rollers, cables with both round and flat cross-sections can be lowered and removed.
When any cable is introduced, a certain retaining force is exerted on it, by means of pliers with two rubber jaws (15, figure 1) or by forcing it to pass between three rollers with parallel axes, which force it to bend slightly when passing between them.
The two pulleys (1 and 2, FIG. 3) are actuated, in order to distribute the weight in a regular and symmetrical manner, by two electric motors 8 and 9, interconnected by an electric shaft. Between each motor and the pulleys is placed a gearbox (10) for the reduction of speeds.
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rotation, fitted with an electromagnetic brake (11).
All the mechanisms of the equipment (figure 3) are arranged symmetrically on a boot-shaped sheet metal frame (12) carried by two carriages (13) - one in front and the other behind - with wheels with rubber tires. Thus, the equipment is easy to transport from one place to another, pulled by a truck or a tractor.
During the work, carts are released and the equipment is placed on a specially constructed concrete platform in the field near the well. Special anchor bolts protect the equipment from displacement and lifting caused by the force of lowering or withdrawing cables.
The cable, which is lowered into the well - regardless of whether its section is round or rectangular - must pass twice through pulleys 1 and 2, interconnected by gears and actuated by electric motors appropriate power (Figures 1 and 2). As it unwinds from the reel (1 @), the cable, which is made to descend, passes through the rollers of the roller chain (8) on the pulley 2 with an initial retained force coming from the amplitude resistance caused by unwinding of the cable from the spool 14 or created artificially by special pliers with rubber jaws (15).
After passing over chain 8, which encloses part of the surface of pulley 2, the cable leaves it and engages under the rollers of the roller chain on the periphery of pulley 1. Here, compressed by the rollers of this last chain, it also bypasses part of the periphery of this pulley. The friction between the periphery of the pulley and the cable increases greatly. From here the cable again engages on the periphery of the pulley 2 with increased traction force, this time under the rollers of the roller chain. Thus, the cable is subjected to additional compression.
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silencing on the periphery of this pulley by the chain rollers, with the consequence that the frictional force on its periphery increases even more.
After having also bypassed the part of the periphery of this pulley, it engages with an increased traction force on the pulley 1, but this time on the rollers of its roller chain, from where, after having bypassed a part of its periphery, it leaves it with a maximum tensile force, which corresponds to the weight of the cable which one descends with the load which is suspended from it. After that, the cable goes to the lower roll (16) and then to the upper roll (17) of the tower, from where it goes down into the well.
The maximum tensile force with which the cable leaves the system is several times greater than the tensile force with which it originally engages on the rollers and the periphery of the pulleys, this being considerably facilitated by the constant compression force. increased on the roller chain.
The equipment can be used to lower and remove a larger number of cables at once, regardless of whether their cross section is round or rectangular. For this purpose, as described above, on the periphery of the pulleys there are as many splines and compression chains as there are cables to descend. Thus, on the pulleys 2 and 1 both engage and are derived by other machines (14) as many cables as the lifting machine has.
The main advantage of the equipment is that it allows cables to be lowered and removed with absolute safety against slipping due to the retention of the cables on the periphery of the pulley, which is directly related to the degree of the tensile force of the lowered or withdrawn cables, which means that the subjective element is excluded.
Another advantage of the equipment is the fact
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than; when lowering or removing flat cables, they do not spiral around the periphery of the pulleys, so excessive stretching of their outer sides is absolutely excluded.
The third advantage of the equipment is the small length of the pulleys due to the absence of several spiral windings of the cables on them, the small number of compression catches, only one for each cable lowered or withdrawn, as well as the relatively simple and light construction of the equipment.
The equipment makes it possible to dig wells to great depths, to replace old cables carrying suspended cable lines, cables for cranes, etc.
CLAIMS
1. Equipment for lowering new cables and raising old ones in lifting machines of the Köppe type, mono- or polycables, characterized in that it comprises a combination of two pulleys on the periphery of which is made pass the cable down or up twice, while the pulleys themselves are set in motion and receive the required peripheral speed thanks to an electric motor fitted with a pair of intermediate toothed wheels intended to produce a counter- rotation of pulleys.