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Info

Publication number: BE520736A
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Description


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  SUPPORTS DE TOIT POUR L'EXPLOITATION DES MINES. 



   Cette invention concerne des perfectionnements aux supports de toit hydrauliques du type employé dans les mineso 
Dans les étangons et autres supports de toit du type hydraulique utilisés dans l'exploitation des mines, il est courant de prévoir une soupape de sûreté pour limiter la charge que l'étançon peut supporter et pour permettre au support de céder lorsque la pression du toit dépasse la charge pour laquelle l'étançon est construit. 



   Lorsque ces soupapes de sûreté entrent en action, il se produit une chute substantielle de la résistance offerte par l'étançon qui est indésirable pour le bon soutènement du toit et on a proposé d'utiliser des soupapes ayant des caractéristiques de faible hystérésis pour réduire la chute de pression hydraulique et obtenir ainsi autant que possible un étançon offrant une résistance constante à la pression du toito 
Un but de la présente invention est de fournir un support de toit de mine du type hydraulique ayant des caractéristiques de résistance amélio-   réeso   
En outre, avec des supports de toit à mise au toit automatique et mise en charge préalable (comme'par exemple ceux décrits dans la demande de brevet belge n    407.418   du 26 Mai 1953), il se peut que' dans certaines circonstances,

   la pression exercée sur le support de toit par la convergence du toit et du sol n'atteigne pas la charge pour laquelle le support est réglé pour céder. Ceci peut se produire, par exemple, lorsque le sol de la veine est si tendre que le support pénètre dans le sol sous une charge inférieure à celle pour laquelle l'étançon cède. 



   En pareilles circonstances, l'accumulateur hydraulique, s'il est agencé pour fonctionner à ou près de la pleine pression de travail sur le support, peut ne pas emmagasiner un volume de liquide suffisant pour actionner 

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 le moteur de mise au toit automatique et assurer le serrage initial du support à son emplacement suivant. Un autre but de l'invention est de fournir un support de toit dans lequel il est possible d'emmagasiner suffisamment de liquide sous pression dans   l'accumulateur   pour actionner un moteur de mise au toit automatique et assurer le serrage initial du support en proportion de la charge nominale même lorsque la charge effective du toit agissant sur le support est inférieure à la charge d'affaissement. 



   D'un point de vue, l'invention fournit un support de toit hydraulique comportant un plongeur creux constituant un réservoir de fluide, qui travaille dans un cylindre, une soupape de sûreté reliant le cylindre au réservoir et un accumulateur hydraulique qui peut être raccordé au cylindre principal pour être mis en charge par la charge du toit. 



   L'accumulateur peut travailler au moins jusqu'à la pression pour laquelle la soupape de sûreté - entre en action ce qui fait que les pertes par hystérésis dans la soupape sont neutralisées et la résistance de l'étangon est maintenue même sous un choc du toit. 



   Dans d'autres variantes,l'accumulateur a une capacité limitée et il travaille sensiblement en dessous de la pression pour laquelle la soupape de sûreté entre en jeu de sorte que l'étançon cède initialement à la pression de l'accumulateur tant que la capacité de celui-ci n'est pas   attein- '   te, et, ensuite, à la pression de la soupape de sûreté. 



   D'un autre point de vue, l'invention fournit un support de toit hydraulique comportant un plongeur creux constituant un réservoir de fluide, travaillant dans un cylindre dans lequel le fluide est transféré du réservoir par une pompe pour la mise au toit du support et pourvu d'une soupape de sa¯ reté réglée pour s'ouvrir sous une pression déterminée et montée entre le réservoir et le cylindre et un accumulateur hydraulique dont la pression de travail maximum est au moins égale à la pression maximum dans le système et une pression minimum légèrement inférieure à la pression pour laquelle la soupape de sûreté entre en jeu, raccordé au cylindre de manière à pouvoir être chargé par lui de sorte qu'à la suite d'une augmentation brusque de la charge sur le support,

   une partie de l'augmentation de pression qui en résulte dans le cylindre est absorbée par l'accumulateur ce qui fait que la variation de pression à laquelle la soupape de sûreté est soumise est réduite. 



   Une soupape sensible à la pression peut être placée entre l'accumulateur et le cylindre principal pour se fermer et isoler l'accumulateur lorsque la pression dans le système s'élève au-dessus de la pression   maximum   prévue pour l'accumulateur. sac air. L'accumulateur peut être du type à ressort, à piston à air ou à sac à air. 



   D'autres parties de l'invention sont incluses dans les formes préférées qu'on décrira ci-dessous en détails, avec référence au dessin schématique annexé, dans lequel : 
La fig. 1 est une coupe d'un étançon hydraulique comportant un accumulateur du type à piston à air et la fig. 2 est une coupe d'un étançon à placement automatique et à serrage initial comportant un   accumulateur ,d'Il   type sac à air. 



   Dans la forme représentée sur la fig. 1, le support de toit comprend un étançon ayant un cylindre 1 dans lequel un plongeur 2 peut être placé amené en extension entre le toit et le sol d'une veine. Le plongeur 2 est creux et il forme un réservoir à huile. Une pompe 3, actionnée à la main au moyen d'une poignée 4 agissant sur une manivelle 5 et une bielle 6, transfère l'huile du réservoir dans le cylindre lorsqu'on désire étendre l'étangon pour le mettre au toit. 



   Une soupape de sûreté à ressort 7 est montée de manière à faire passer le liquidé   au cylindre   dans le réservoir lorsque la pression dans le système s'élève au-dessus d'une valeur prédéterminée sous l'action de la pression du toit. 

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   Un accumulateur hydraulique 8, qui est représenté du type à piston   pneumatique,   se trouve dans le cylindre 1. Il comporte un piston 9 délimitant un espace 10 contenant de l'air sous pression. Le piston 9 peut se déplacer entre le fond 11 du cylindre et une plaque de division 12 dans le cylindre qui est percée de trous 13. 



   L'accumulateur a une capacité relativement faible comparée à cel- le du cylindre. Sa pression de travail maximum (lorsque le piston est au fond 11 du cylindre) est au moins égale à la pression maximum dans le sys- tème et une pression minimum (lorsque le piston se trouve contre la division
12) légèrement inférieure à la pression pour laquelle la soupape de sûreté 7 s'ouvre. 



   Lorsque la charge sur l'étançon augmente avec l'affaissement du toit et que la pression hydraulique dans le cylindre s'élève vers le maximum,   l'accumulateur   se charge. La pression hydraulique augmente jusqu'à ce que le maximum soit atteint au moment où la soupape de sûreté s'ouvre pour   lais-   ser échapper l'huile du cylindre et décharger partiellement l'accumulateur jusqu'à ce que la pression dans le système tombe à la valeur pour laquelle la soupape se referme. 



   Il est clair qu'il passe une quantité relativement grande de liquide par la soupape et par conséquent   on;   peut employer une soupape de forme relativement simple. De plus, la   fréquence   de fonctionnement de la soupape est fortement réduite. 



   En cas de chocs violents, c'est-à-dire d'augmentation brusque et violente de la pression du toit due au travail des couches de terrain, l'étançon peut céder d'une quantité appréciable sans grande perte de résistance et le danger de voir un grand nombre d'étançons associés perdre brusquement leur résistance est fortement réduit. 



   On peut ouvrir à la main la soupape de sûreté 7 pour abaisser l'étançon. Elle est reliée par la tige   14   à un excentrique 15 qu'on peut faire tourner au moyen d'une clef ou l'équivalent appliquée sur la tige carrée 16. En soulevant la tige   14,   on diminue la pression sur le ressort de la soupape de sûreté et on permet ainsi à la soupape de laisser échapper l'huile du cylindre vers le réservoir. 



   La variante représentée sur la fig. 2 est du type à mise au toit automatique et mise en charge préalable dans lequel l'énergie emmagasinée dans l'accumulateur par l'affaissement du toit est utilisée pour mettre   l'étançon   au toit et aussi pour exercer un serrage initial sur le toit. Il comporte un cylindre 20 dans lequel travaille un plongeur creux 21 qui constitue un réservoir à huile. Une soupape de sûreté 22 relie le   cylindte   à l'intérieur du réservoir. 



   Un accumulateur hydraulique 23 qui, tel qu'il est représenté, est du type à sac à air, équipe 1'étançon. Cet accumulateur peut être raccordé au cylindre par des lumières d'un robinet manoeuvré à la'main 24 de manière à pouvoir charger l'accumulateur lorsque l'étançon est comprimé sous la pression du toit. Le robinet à main peut être manoeuvré de manière à isoler l'accumulateur du cylindre. 



   L'accumulateur peut aussi être raccordé par le robinet à main   à   un cylindre auxiliaire 25 à l'intérieur du cylindre principal pour exercer une pression sur un piston 26 qui s'y trouve. Le piston 26 est relié par une tige creuse 27 à un plus grand piston 28 travaillant dans le réservoir. 



  La pression sur le piston 26 imprime donc une pression au liquide dans le réservoir pour le transférer dans le cylindre principal pour la mise au toit de l'étançon par la tige creuse 27 qui communique avec le réservoir par un orifice   29.   L'accumulateur peut aussi être raccordé par le robinet à main au cylindre principal de manière à exercer une pression de serrage initial sur le plongeur. 



   L'accumulateur 23 comporte un sac flexible 30 contenant de l'air sous pression. Le sac est logé dans une chambre 31 et son extension maximum 

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 est déterminée par une plaque de garde 32 percée de trous 33 de manière que l'huile puisse exercer sa pression sur le sac. 



   Une soupape sensible à la pression 34 est interposée dans le passage 35 reliant 1'accumulateur au robinet à main et de la au cylindre principal. La soupape ne fonctionne que dans un sens, laissant la liquide couler librement de l'accumulateur lorsque la pression dans le système tombe en dessous de la pression maximum de l'accumulateur.   .Après   la fermeture de la soupape sensible à la pression, la pression dans le système peut s'élever jusqu'à la limite établie par la soupape de sûreté sans affecter autrement l'accumulateur. 



   Il est donc possible d'emmagasiner suffisamment de liquide sous pression dans 1'accumulateur pour faire fonctionner le moteur de mise au toit automatique et donner une charge préalable ou un serrage initial à l'étançon en proportion de la charge nominale même lorsque la charge effective du toit agissant sur le support est inférieure à la charge pour laquelle l'étançon cède. 



   Il est clair qu'il est relativement simple, que l'accumulateur hydraulique soit du type à sac à air ou d'un type similaire, de régler sa gamme de travail et avec une soupape réglable sensible à la pression, on peut régler   l'étançon   de manière qu'il fonctionne dans pratiquement toutes les circonstances susceptibles de se présenter dans l'exploitation des mines. 



   Ces deux réglages de l'accumulateur et de la soupape sensible à la pression peuvent être faits après démontage de 1-'étançon ou bien on peut prévoir un dispositif extérieur tel que le bouchon fileté 36 permettant d'effectuer le réglage sans devoir démonter l'étançon. 



   Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux détails de réalisation des formes préférées décrits et représentés à titre d'exemple et on ne sortirait pas de son cadre en y apportant des modifications. 



   RVENDICATIONS. 



   1. Support hydraulique de toit de mine comportant un plongeur creux constituant un réservoir de liquide et travaillant dans un cylindre, une soupape de sûreté reliant le cylindre au réservoir et un accumulateur hydraulique qui peut être raccordé au cylindre principal pour être mis en charge sous la charge du toit
2. Support hydraulique de toit de mine suivant la revencication 1, caractérisé en ce que la gamme de travail de l'accumulateur s'étend au moins jusqu'à la pression pour laquelle la soupape de sûreté entre en jeu ce qui fait que les pertes par hystérésis de la soupape sont neutralisées et que la résistance de   l'étançon   est maintenue sous l'effet d'un choc du toit.

Claims

3. Support hydraulique de toit de mine suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la capacité de l'accumulateur est limitée et sa limite de travail est en substance inférieure à la pression pour laquelle la soupape de sûreté entre en jeu de sorte que l'étançon cède initialement à la pression de l'accumulateur jusqu'à ce que la capacité de l'accumulateur soit atteinte et ensuite à la pression de la soupape de sûreté.

4. Support hydraulique de toit de mine comportant un.plongeur creux constituant un réservoir à liquide, agissant dans un cylindre dans lequel le liquide est transféré du réservoir par une pompe pour mettre l'étancon au toit et pourvu d'une soupape de sûreté réglée de manière à s'ouvrir sous une pression prédéterminée et placée entre le réservoir et le cylindre, et un accumulateur hydraulique dont la pression de travail maximum est au moins égale à la pression maximum dans le système et une pression minimum légèrement inférieure à la pression pour laquelle s'ouvre la soupape de süreté, raccordé au cylindre de manière à pouvoir être chargé par lui de sorte que par suite d'une brusque augmentation de la charge sur le support,

une partie de l'augmentation de la pression qui en résulte est absorbée par l'accu- <Desc/Clms Page number 5> mulateur ce qui fait que la variation de pression à laquelle la soupape de sûreté est soumise est réduite.

5. Support hydraulique de toit de mine suivant la revendication 4, caractérisé en ce que l'accumulateur hydraulique travaille entre des limites de pression dont la valeur supérieure est en substance inférieure à la pression pour laquelle la soupape de sûreté est réglée pour s'ouvrir.

6. Support hydraulique de toit de mine suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par la présence d'une soupape sensible à la pression placée entre l'accumulateur et le cylindre principal et destinée à se fermer et à isoler l'accumulateur lorsque la pression dans le système s'élève au-dessus de la valeur maximum limite de la pression de 1'accumulateur.

7. Support hydraulique de toit de mine suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'accumulateur hydraulique est du type à piston à air.

80 Support hydraulique de toit de mine suivant la revendication 7, caractérisé en ce que la pression maximum produite dans l'accumulateur est contrôlée par le contact d'une jupe d'un piston avec l'extrémité du cylindre.

9. Support hydraulique de toit de mine suivant l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que 1-'accumulateur hydraulique est du type à sac a air.

10. Support hydraulique de toit de mine, en substance comme décrit avec référence à la figo 1 du dessin annexé.

11. Support hydraulique de toit de mine, en substance comme décrit avec référence à la fig. 2 du dessin annexé.