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MEMOIRE DESCRIPTIF déposé à l'appui d'une demande de
BREVET D'INVENTION formée par
GENERAL MINING UNION CORPORATION LIMITED pour : "Dispositif de chargement" Priorité de deux demandes de brevet en République SudAfricaine déposées le 20 septembre 1982, sous les n 82/6879 et n 82/6880.
Inventeur : Dieter Gerhard LUCK.
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"Dispositif de chargement"
La présente invention est relative à un dispositif de chargement à utiliser dans un tunnel ou pour le transport dans une mine, où il y a peu d'espace pour manoeuvrer.
Dans le brevet aux Etats-Unis d'Amérique nO 4. 188. 165, on a décrit un dispositif de chargement qui comprend un godet monté à l'extrémité d'un bras qui pivote sur un élément transversal d'une fourche dressée. Le bras de godet pivote entre les montants de la fourche pour permettre au godet de ramasser le matériau d'un côté et de le déposer de l'autre côté. Sous certains aspects, ce dispositif de chargement est satisfaisant, mais il souffre du sérieux désavantage que le godet s'étend entre des supports espacés et que par conséquent, lorsqu'il est nécessaire de déplacer un grand matériau qui s'étend éventuellement au-delà d'au moins un des côtés du godet, le matériau peut être coincé entre le godet et les montants ou, d'une autre manière, il peut être simplement poussé au-dehors du godet.
Cet inconvénient réduit sensiblement l'efficacité du dispositif de chargement.
La présente invention a pour but de mettre au point un dispositif de chargement dans lequel le désavantage précité soit réduit au minimum.
Un autre objet de la présente invention consis-
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te à prévoir un dispositif de chargement qui puisse, dans certaines conditions, manipuler un matériau de dimensions plus grandes que le godet.
Un autre objet de l'invention consiste à prévoir un dispositif de chargement dont la construction demande moins de matériel et moins d'éléments constitutifs que ne le fait le dispositif de chargement auquel on a fait référence ci-dessus.
On résout ces problèmes, suivant l'invention, par un dispositif de chargement qui comprend un élément de base, un unique montant relié à l'élément de base, un seul bras de godet qui est relié de manière à pouvoir pivoter au montant, un arbre en porte-à-faux qui fait saillie à partir du bras de godet, un godet qui est monté sur l'arbre et qui s'étend d'un côté du bras de godet, le godet étant capable de pivoter par rapport au bras de godet, et un moyen pour déplacer le bras de godet entre une première position où le godet est orienté pour creuser et une seconde position où le godet est orienté pour décharger.
Le moyen destiné à déplacer le bras de godet peut comprendre une première tige de liaison qui est reliée de manière à pouvoir pivoter à une extrémité du montant, une seconde tige de liaison qui est reliée, de manière à pouvoir pivoter, à une extrémité du bras de godet, les extrémités libres des deux tiges de liaison étant reliées l'une à l'autre de manière à pouvoir pivoter, et un vérin, qui est relié entre le montant et les deux tiges de liaison.
Le terme"vérin", tel qu'utilisé dans ce mémoire descriptif, désigne dans un premier cas un vérin hydraulique ou un dispositif semblable, mais il est éga-
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lement destiné à comprendre tout autre dispositif qui est capable de réaliser un mouvement de transmission de force dans deux sens opposés.
La longueur de la seconde tige de liaison peut être ajustable.
Le dispositif de chargement peut comprendre un moyen d'orientation du godet qui comprend un premier tambour qui est monté à l'extrémité supérieure du montant, un second tambour qui est monté de façon excentrique sur l'arbre en porte-à-faux, un premier élément flexible dont les extrémités sont fixées aux premier et respectivement seconds tambours, un troisième tambour qui est monté de manière coaxiale au premier tambour, un second élément flexible dont une extrémité est fixée au troisième tambour, et un vérin qui coopère avec l'autre extrémité du second élément flexible.
Les deux éléments flexibles peuvent être des cables, des filins ou des éléments analogues, mais ils sont de préférence constitués par des chaînes.
Le godet peut être relié de manière détachable à l'arbre au moyen d'organes de serrage détachables, qui sont situés sur la face arrière du godet.
Le dispositif de chargement peut comprendre un moyen de support du montant sur l'élément de base, de façon qu'il présente un angle souhaitable d'inclinaison par rapport à l'élément de base.
L'élément de base est de préférence une plaque tournante ou un élément analogue, de façon que l'orientation du dispositif de chargement puisse être ajustée.
Le dispositif de chargement peut être prévu sur rails ou être un autre véhicule.
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D'autres détails et particularités de l'invention ressortiront de la description donnée ci-après, à titre non limitatif et avec référence aux dessins annexés.
La figure 1 représente une vue latérale d'un dispositif de chargement suivant l'invention.
La figure 2 représente une vue frontale d'une partie du dispositif de chargement représenté sur la figure 1.
Les dessins illustrent un dispositif de chargement 8 suivant l'invention, qui est monté sur un véhicule sur rails 10 qui peut former une partie terminale d'un train de job ment de tunnel. Le véhicule 10 comprend un élément de base qui est constitué d'une table tournante 12, laquelle est capable de pivoter autour d'un axe vertical 14.
Le dispositif de chargement 8 comprend un seul montant 16 qui est relié à la plaque tournante 12, de manière à pouvoir pivoter, un seul bras de godet 18, qui est relié de manière à pouvoir pivoter à l'extrémité supérieure du bras 16, ainsi qu'il ressort plus clairement de la figure 2, un arbre en porte-à-faux 20 qui est monté sur le bras de godet, à son extrémité libre et qui fait saillie sur le côté du bras de godet dans le sens opposé au montant 16, l'arbre étant tourillonné pour pivoter dans des paliers, et un godet 22 qui est serré de manière détachable sur l'arbre 20 au moyen d'organes de serrage 24 prévus sur la face arrière du godet.
Les organes de serrage 24 peuvent être constitués de dispositifs appropriés quelconques. L'avantage de l'agencement des organes de serrage sur la face arrière du godet
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est qu'une structure compacte est prévue dans laquelle le côté du godet qui est le plus près du bras de godet peut se déplacer librement sans que l'organe de serrage respectif n'entrave le bras de godet et dans laquelle l'organe de serrage de l'autre côté du godet n'est'mise en danger en aucune manière. Cela permet l'utilisation du godet pour le chargement de matériau qui peut être situé contre une paroi ou analogue.
Le véhicule sur rails 10 comprend deux vérins hydrauliques, non représentés, pour faire tourner la plaque tournante 12 en vue de faire virer le dispositif de chargement. Les vérins sont utilisés pour centraliser le dispositif de chargement 8 dans la position représentée sur la figure 1.
Le montant 16 est supporté sur un vérin hydraulique 26 qui s'étend entre le véhicule et le montant.
Ce vérin est utilisé pour faire varier l'inclinaison du bras 16 et pour le retirer dans une position de déplacement de faible hauteur, lorsque le dispositif de chargement est déplacé par exemple dans un tunnel.
Un vérin hydraulique 28 a une de ses extrémités fixée sur le montant 16 et son autre extrémité est reliée de manière à pouvoir pivoter à une tringlerie à leviers constituée des tiges de liaison 30 et 32. La tige de liaison 30 s'étend entre le montant 18 et l'extrémité externe du vérin 28 tandis que la tige de liaison 32 s'étend entre l'extrémité externe du vérin 28 et un point de pivotement sur le bras de godet 18. La tige de liaison 32 est télescopique et pendant un fonctionnement normal du dispositif de chargement elle est verrouillée dans une position d'extension, illustrée sur la figure 1.
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La tige de liaison 32 est télescopée pour permettre l'abaissement du dispositif de chargement dans sa position de déplacement de faible hauteur.
Le dispositif de chargement comprend un agencement de commande de l'orientation du godet qui est destiné à maintenir le godet dans une position de retenue de la charge, lorsqu'il est déplacé depuis sa position de creusement jusqu'à sa position de décharge.
L'agencement de commande est constitué d'un premier tambour 34 qui est monté de manière à pouvoir pivoter sur un axe situé entre les extrémités supérieures du montant 16 et du bras de godet 18, un second tambour 36 qui est fixé de manière excentrique à l'arbre 20, et une chaîne 38 dont les extrémités sont fixées aux tambours 34 et respectivement 36. L'agencement comprend en outre un tambour 40 qui est fixé coaxialement au tambour 34, un vérin 42 qui est monté sur le montant 16, et une chaîne 44 dont les extrémités sont fixées au tambour 40 et respectivement au vérin 42.
Lorsque le vérin 42 est en extension, les tambours 40 et 34 sont, sur la figure 1, déplacés dans le sens des aiguilles d'une montre et, sous l'action de la gravité, le tambour 36 est également déplacé dans le sens des aiguilles d'une montre. Le godet 22 est par conséquent abaissé dans sa position de creusement. Le creusement, c'est-à-dire le remplissage du godet, est effectué par un mouvement des vérins 28 et 42. Lorsque le vérin 28 effectue une extension et un retrait, un mouvement alternatif est conféré au bras de godet 18 par l'intermédiaire de la tige de liaison 32, le vérin 42 étant par ailleurs mis en marche pour prendre le godet rempli,
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car il provoque le changement de l'orientation du godet.
Lorsque le godet est totalement chargé, le vérin 42 est amené totalement en position de retrait et les tambours 40 et 34 sont amenés à pivoter dans le sens contraire aux aiguilles d'une montre, au moyen de la chatne 44. La chaîne 38 se déplace vers le haut et le tambour 36 est amené à pivoter dans le sens contraire aux aiguilles d'une montre en basculant le godet vers le haut dans une position de retenue de la charge.
La figure 1 illustre, en traits mixtes la position du godet 22 et du bras de godet 18 lorsque le godet a été déplacé dans une position de décharge. Le mouvement vers cette position est obtenu par extension du vérin 28. Comme la tige de liaison 30 est fixée au montant 16, l'extension du vérin 28 a pour effet de déplacer le bras de godet 18 dans le sens contraire aux aiguilles d'une montre autour de l'axe du montant sur lequel le bras de godet est monté. Il faut noter qu'une action de came est obtenue par le fait que cet axe est décalé par rapport à l'axe sur lequel le bras de godet est fixé au montant.
Au cours de ce mouvement, la longueur de la chatne 38 entre les tambours 34 et 36 est modifiée de manière effective, étant donné le montage excentrique du tambour 36 et l'action de came dont on vient de faire référence, et ainsi l'orientation du godet est maintenue dans une position de retenue de la charge. Lorsque le bras de godet a pivoté au-delà du montant vers la position de décharge, la chatne 38 provoque la rotation du tambour 36 et de ce fait du godet 22, de sorte que, bien que le godet soit maintenu dans une position de support de charge, il est graduellement incliné jusqu'à ce que soit at-
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teinte une position dans laquelle la gravité prend la relève, en faisant tourner le godet dans la position de décharge représentée en traits mixtes sur la figure l.
Un récipient approprié, également représenté en traits mixtes, reçoit le matériau déchargé.
Lorsque le godet est amené à pivoter vers sa position de creusement, la longueur effective de la chaîne 38 varie à nouveau de façon que le godet soit à nouveau orienté dans une position de support de charge. Lorsque le bras de godet atteint la position représentée sur la figure 1, le vérin 42 est à nouveau en extension pour abaisser le godet dans une position de creusement.
Le dispositif de chargement peut être déplacé vers une position de déplacement de faible hauteur par un retrait partiel du vérin 42 de façon que le godet soit amené à pivoter vers le bras supérieur, et par un retrait du vérin 26 pour abaisser à la fois le montant 16 et le bras de godet 18, ainsi que par un déverrouillage du bras 32 et un retrait du vérin 28.
Un avantage principal de l'invention est obtenu par le fait que le godet 22 s'étend d'un côté du bras de godet 18, ainsi qu'il ressort de la figure 2, sans qu'aucun support ne soit prévu du côté du godet opposé au bras de godet. Cela signifie dans le premier cas que le godet peut être utilisé pour déblayer un matériau situé à proximité d'une paroi et dans le deuxième cas qu'un matériau qui est nominalement de plus grande dimension que la du godet peut être chargé par le godet. Ce matériau ne devrait naturellement pas s'étendre au-dessus du côté du godet qui est adjacent au bras de godet, mais par ailleurs il peut s'étendre sur le côté du godet qui
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est opposé au bras de godet.
Un autre avantage de l'invention est que l'utilisation est faite d'un seul bras de support 16 et d'un seul bras de godet 18 ce qui, à l'opposé du dispositif suivant la technique antérieure, décrit dans le brevet aux Etats-Unis d'Amérique nO 4. 188.165, représente une économie considérable en matériel et en éléments constitutifs. Un autre point est que la largeur du godet peut être augmentée car cette dimension n'est plus limitée par l'espacement de deux montants.
Il doit être entendu que la présente invention n'est en aucune façon limitée à la forme de réalisation décrite ci-dessus et que bien des modifications peuvent y être apportées sans sortir du cadre du présent brevet.
Par exemple les tambours 34 et 36 pourraient être déplacés vers droite, si l'on se réfère à la figure 2, de façon que le tambour 36 soit sensiblement adjacent au côté respectif du godet. Cette configuration peut, sous certaines conditions, augmenter la stabilité du dispositif de chargement. Les tambours 34 et 40, bien que décrits sous la forme d'unités séparées, peuvent être et de préférence sont constitués de parties différentes d'une unité solidaire et les références à ces tambours doivent être interprétées dans ce sens.