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Description

ETANCON A SECTIONS MULTIPLES D'ACIER OU DE METAL LEGER POUR MINES, MUNI A L'INTERIEUR D'ELEMENTS A RESSORT
L'invention concerne un étançon pour mines, à sections multiples d'acier ou de métal léger, dans lequel la section supérieure est serrée dans la section inférieure par frottement, par force hydraulique ou force pneumatique alors que l'intérieur de l'étançon contient des ressorts, et a pour but d'élaborer un tel étançon dans lequel on fait appel aux ressorts disposés à l'intérieur des éléments pour aider à la mise en place de l'étangon, ce qui diminue l'effort que doit exercer l'abatteur pour placer un étangon.

L'invention a en outre pour but de réduire l'effort manuel à faire pour soulever la section supérieure, du fait que celle-ci est amenée à appuyer automatiquement contre le toit par l'effet des ressorts incorporés.

En vue d'accroître la résistance à l'affaissement résultant de lapression de la voûte, on a déjà essayé dans diverses constructions de prévoir à ou dans la section supérieure des ressorts antagonistes agissant en sens opposé de l'affaissement pendant la prise en charge. Dans les étangons de construction connue, les ressorts constituent simplement une force supplémentaire agissant conjointement avec le dispositif de blocage de l'étançon pour réduire au minimum l'affaissement de la section supérieu- re. Pour l'opération demise en place, ces ressorts ne présentent pas d'u- tilité, car dans la plupart des cas, la section intérieure de l'étançon doit être forcée contre le toit avec un préserrage, indépendamment de la force des ressorts.

Jusqu'à présent on a employé à cet effet divers dispositifs de mise en place, alors que la force des ressorts que porte l'étan- gon n'était pas utilisée.

Lors de l'affaissement du toit, la pression de la voûte fournit un certain travail. L'utilisation de ce travail à la mise en charge des étançons est connue et a été réalisée par les types appelés : servo-étangons.

D'après la présente invention, le travail de la voûte est transformé en énergie potentielle, et c'est celle-ci qui est utilisée pour la mise en place de l'étançon. Conformément à l'invention, un étangon à sections multiplesd'acier ou de métal léger, dans lequel la section supérieure est serrée dans la section inférieure par frottement, par force hydraulique ou force pneumatique, et contenant des ressorts, on a disposé dans ou à la section supérieure ou la section inférieure, ou dans ou à un prolongement de l'étangon, un ou plusieurs éléments à ressort pouvant être bandés par le mouvement de descente de la section supérieure, et dans lesquels le travail fourni par la voûte ou produit lors de l'enlèvement de l'étançon est emmagasiné, pour être libéré ensuite lors de la fixation de l'étançon.

Ainsi par exemple, la section intérieure d'un étançon d'acier en deux pièces peut être serrée contre la section extérieure par un ressort qui est bandé par l'affaissement du toit. Cette tension reste emmagasinée dans le ressort jusqu'à la nouvelle mise en place de l'étangon. Quand cette tension est relâchée, la section intérieure sera poussée hors de la section extérieure pour appuyer contre le toit, de sorte que l'abatteur est dispensé d'une partie de l'effort. Pour conserver la pression communiquée au ressort par le travail de la voûte, l'étançon, et préférablement sa section inférieure, est muni d'un dispositif d'agrippage qui prend dans les éléments à ressort, et peut prendre la forme d'un cliquet.

Les ressorts peuvent être exécutés de diverses manières et se présenter sous forme d'un matelas d'air, de caoutchouc ou de métal, de même que sous forme de ressorts Belleville, à lames ou à boudin, ou encore sous forme de buttoirs en caoutchouc. Le dispositif d'agrippage est ajusté de telle manière par rapport aux éléments faisant ressort qu'il ne prend que lorsque ceux-ci sont bandés, et peut aussi être écarté ou relâché. Une nouvelle tension du ressort se produit quand l'étangon est enlevé sous charge. Les forces élastiques de l'étançon chassent la section intérieure dans la section extérieure en comprimant le ressort. La détente du ressort est empêchée par le dispositif automatique d'agrippage composé par exemple d'un loquet ou d'un cliquet.

Lors de la nouvelle mise en place de l'étangon, on écarte ou on relâche le dispositif d'agrippage et libère ainsi la section intérieure.

Ce principe peut être appliqué à toutes les opérations de mise en place, par exemple avec un coin de blocage à ressorts qui sont sollicités ou enfoncés lors de la charge ou de l'enlèvement de l'étançon et maintenus par un dispositif d'arrêt spécial qu'on lâche au moment de la mise en place.

Il est à conseiller de munir l'étançon d'un. élément élastique, tel qu'un tube plissé ou autre dispositif semblable. En outre, il y a avantage à combiner un puissant ressort dans la partie élastique, la section supérieure par exemple, avec un ressort plus faible entre les pièces à verrouillage rigide. On peut considérer ici comme élément élastique la section supérieure ou intérieure, de sorte que le ressort fort soit disposé dans un élément élastique tel que la section intérieure, tandis que le ressort faible est placé entre les sections intérieure et extérieure. Le verrouillage prévu pour les parties pouvant être réunies de façon rigide est maintenu en position de blocage par un ressort.

Lors de la mise en charge de l'étangon, le ressort fort logé dans la partie élastique est comprimé. Si, lors de l'enlèvement de l'étançon, on relâche le verrouillage rigide, le ressort fort chasse l'élément élastique avec la partie de l'étangon, par exemple la section intérieure, qui. y est attachée, dans l'autre partie de l'étangon, par exemple la section extérieure, par la tension du ressort faible. Le dispositif d'agrippage prend alors dans le ressort fort, de préférence avant que celui-ci ne soit arrivé à bout de course. Le verrouillage des sections intérieure et extérieure est maintenu en position de blocage par le ressort faible.

Lors de la mise en place, on relâche la connexion rigide, de sorte que le ressort faible écarte la section intérieure et la section extérieure jusqu'à ce que l'étangon appuie contre le toit. Ià-dessus, on libère

le dispositif d'agrippage ou de maintien du ressort fort qui donne alors à l'étançon le préserr age voulu. Au cas où la compression de l'élément é.- lastique serait trop faible, ce qui empêcherait le dispositif d'agrippage ou de maintien de s'engager, on munit le pied ou la tête de l'étangon d'un dispositif de préserrage supplémentaire.

La construction des étançons conformément à l'invention, présen- te cet avantage qu'il exige un minimum d'effort de la part du personnel puisque ce dernier n'a plus qu'à actionner des dispositifs de commande.

Un autre avantage est, que lors de l'enlèvement de l'étançon, la plaque de base est chassée vers le haut et est ainsi débarrassée et dégagée des débris qui recouvrent généralement le sol, On peut même encore attacher un câble au pied de l'étançon de façon à faire dévier celui-ci en direction de la taille,ce qui évite de devoir retirer l'étangon du tas de pierres qui se détachent, et supprime déjà une partie de la distance sur laquelle il devra être transporté.

Pour accentuer encore les avantages de l'étançon conforme à l'invention, on peut encore disposer les éléments élastiques de façon qu'ils soient articulés à un bout de l'étangon avec une plaque de base ou un cha- piteau. On peut ainsi poser la section intérieure courte qui glisse dans le dispositif de blocage sur une plaque de base articulée à l'extrémité de l'étançon. Ceci présente l'avantage que l'accouplement articulé évite les sollicitations de flexion de sorte que la section intérieure ne doit être calculée qu'en vue de résister aux efforts longitudinaux.

Du fait que le raccordement se trouve à la section intérieure, la résistance calculée de celle-ci ne doit pas tenir compte des sollicitations au flambage, de sorte que la section intérieure peut être aussi faible que le permettent la charge de l'étançon et la limite d'élasticité du matériau. On arrive ainsi à un dispositif de blocage particulièrement petit et léger. Un autre résultat de cette construction est que les éléments à fixer dans le dispositif de blocage se trouvent à l'extrémité de l'étançon et que de ce fait la flexion et la torsion de l'étançon lors du serrage sont considérablement diminuées, sinon totalement évitées.

Il y a avantage à incliner le coin de blocage vers le haut ou vers le bas de telle manière que son axe longitudinal, c'est-à-dire la directicn de frappe, passe approximativement par le point d'articulation du pied ou de la tête de l'étançon. L'énergie de la frappe est ainsi utilisée entièrement en faveur du serrage ou du desserrage de la fermeture. Il en résulte que l'effort à fournir est considérablement moindre que dans les constructions connues à ce jour.

Les éléments élastiques sont réunis à l'étançon de fagon amovi- ble.

Comme il peut se faire que dans certaines circonstances, les éléments élastiques soient insuffisamment comprimés, de sorte que le dispositif d'agrippage ne puisse pas s'engager, l'étançon est muni, conformément à l'invention, d'un dispositif de préserrage supplémentaire.

C'est un fait bien connu, que pour produire le préserrage des étançoms, les dispositifs de préserrage doivent être chassés contre le toit au moyen de coins, ce qui exige toutefois que ceux-ci soient enfoncés avec toute la force dont un homme est capable. Conformément à l'invention le dispositif de préserrage est muni d'un ressort supplémentaire comprimé par la pression du toit et pouvant être libéré lors de la mise en place. Un ou plusicars dispositifs supplémentaires de maintien placés en dessous du dispositif de préserrage maintiennent le ressort bandé quand on enlevé l'étangon. Ce dispositif de maintien n'est libéré que lors de la mise en place de l'étangon. Il y a avantage à construire ce dispositif de maintien de telle manière qu'il prenne automatiquement dans le ressort de préserrage lorsque celui-ci est comprimé.

Dans ce cas également, le ressort de préserrage peut faire usage de ressorts métalliques, de dispositifs en caoutchouc ou de coussins d'air.

Dans certaines circonstances spéciales, il peut être nécessaire de disposer les éléments élastiques produisant le préserrage de l'étançon dans une rallonge pouvant être placée au bas ou au haut de ce dernier.

Si ces éléments élastiques sont prévus comme rallonge dans un socle de l'étançon, il y a avantage à façonner la plaque de base de l'étan- ;on en forme de socle et à le munir d'un élément élastique, pouvant prendre la forme d'un dispositif de serrage muni d'un plongeur sur lequel l'étangon est articulé. Dans ce cas, la plaque de base de l'étançon constitue un socle élastique qui exerce isolément ou en combinaison, plusieurs effets tels que par exemple, de l'élasticité, du préserrage et desserrage. L'élément élastique disposé dans le socle est accouplé à un dispositif à ressort supplémentaire par lequel il est poussé dans la position de départ.

On peut encore prévoir entre la plaque de base ou de tête, c'est-à-dire la rallonge portant les éléments élastiques, et la section supérieure ou inférieu- re de l'étançon, une connexion articulée. Il est aussi possible de-prévoir une pareille connexion en dessous de la section inférieure. Dans ce cas, il est à conseiller de construire le socle sous forme de patin.

Du fait de la convergence relativement faible d'une exploitation d'abattage moderne, il y a avantage à coupler la fonction d'enlèvement avec la faculté de déplacement longitudinal et à ne localiser que l'élasticité et éventuellement eussi le préserrage dans le socle. Un socle élastique a l'avantage de permettre de déplacer l'étançon sur le sol comme un patin de sorte qu'il n'est pas nécessaire de le soulever et qu'il peut de ce fait être construit de façon plus lourde et plus résistante. Par l'emploi du socle., le dispositif de blocage est attaché au socle et non plus à l'étangon lui-même,de sorte qu'en cas de flexions il n'y a que ce dernier qui doive être éloigné. Par l'effet des ressorts disposés dans le socle, le travail de mise en place devient automatique dans une large mesure.

Au lieu de mettre un socle à la base de l'étançon, on peut aussi faire usage d'un chapiteau surmontant celui-ci.

Les dessins ci-annexés représentent de manière schématique divers modes d'exécution de l'invention.

La figure 1 fait reconnaître le principe de l'étançon automati- que.

La figure 2 est une coupe longitudinale d'un dispositif de préserrage.

La figure 3 est une coupe longitudinale d'un dispositif de préserrage d'exécution différente.

La figure 4 est une coupe longitudinale d'un étançon construit comme étançon de magasin.

Dans la figure 1, 1 représente la section supérieure qui, dans le cas représenté, constitue la section extérieure dans laquelle on peut introduire la section intérieure 2, quand on dégage le verrouillage rigide 3.. Un ressort 4 maintient le verrouillage .1 en position de blocage. Pour le préserrage des sections intérieure et extérieure, on a prévu par exem- ple, un matelas d'air légèrement pré-comprimé situé dans l'espace à basse pression 5 ménagé dans la section supérieure 1. Cet espace à basse pression est rendu étanche par des manchettes .. En guise d'élément élastique, qui peut être une partie de la section intérieure, on a prévu un cylindre dans lequel peut glisser un plongeur creux 8, l'étanchéité étant assurée par des manchettes 9. L'espace à haute pression 10 est rempli d'air fortement comprimé.

Le plongeur est maintenu dans une position pouvant être déterminée à volonté, par le dispositif d'agrippage Il.

Lors de l'enlèvement de l'étançon, on dégage le verrouillage .1 ce qui a pour effet que l'air contenu dans l'espace à haute pression 10 chasse le cylindre 2 et la section intérieure vers le haut, produisant ainsi une compression de l'air contenu dans l'espace à basse pression.5.

A l'état de tension, tout glissement de la section intérieure 6. par rap-

port à la section extérieure 1 est empêché par le verrouillage 3. L'arrêt
11 empêche le plongeur , de sortir entièrement du cylindre. Lors de la mise en place, on dégage le verrouillage 3. de sorte que la section extérieure 1 puisse remonter. Le verrouillage 3. est maintenu en position de tension par le ressort 4 On relâche en même temps l'arrêt 11 de sorte que l'étangon est soumis à la pleine force de préserrage de l'espace à haute pression 10
Au cas où la course disponible du plongeur ± ne serait pas suffisante, on peut prévoir un dispositif de préserrage consistant en un coin 13 et un chapiteau 14 au haut de l'étançon.

Ce dispositif de préserrage peut aussi être construit comme dis- positif de tension supplémentaire tel que le montrent les figures 2 et 3.

Un chapiteau est disposé au haut de la section supérieure 1 de façon à pouvoir se mouvoir longitudinalement sur un pivot 19 Entre le bord supé- rieur de la section supérieure 1 et le chapiteau 14 il y a un dispositif à ressort supplémentaire sous forme d'un ressort d'acier 15 ou d'une pièce de caoutchouc 15' qui sont comprimés par la pression de la voûte. En vue du guidage du dispositif de préserrage, la section supérieure 1 peut être munie de joues de prolongement latérales 17. Pour maintenir le dispositif de préserrage en position bandée, on a prévu à l'extérieur de ce disposi- tif ou de la section supérieure 1, ou bien à l'intérieur de cette section supérieure 1, un dispositif de maintien.

Si, comme le montre la figure 3, ce dispositif de maintien 16 est disposé à l'intérieur de la section su- périeure 1, il est à conseiller de le munir d'un coin de réglage supplémen- taire en vue d'assurer le réglage du dispositif de maintien. Le dispo- sitif de préserrage peut également être muni de ressorts pouvant prendre la forme de ressorts métalliques, de pièces en caoutchouc ou de coussins d'air.

La figure 4 montre en plus de l'étançon une représentation sché- matique du dispositif de serrage ou de blocage de l'étançon. Ici encore, la section supérieure est désignée par 1 et la section inférieure par 2.

Quand la section supérieure 1 s'affaisse, le ressort 20 situé à l'intérieur de l'étançon est comprimé et l'arrêt 24 de la section supérieure 1 vient prendre en même temps derrière le cliquet 16 du dispositif d'agrippage quand la section supérieure 1 est enfoncée. Lors de la mise en place, on dégage le dispositif d'agrippage 16 ce qui libère la section intérieure 1. Le res- sort 20 fait alors appuyer le chapiteau contre.la voûte ou contre un cha- peau interposé. Le serrage de la section intérieure 1 se fait au moyen d'un coin transversal 34 qui prend par son bout mince autour de la section inté- rieure en vue d'un meilleur guidage.

Quand, lors du démontage, on chasse le coin transversal 34 pour le faire sortir, son arrêt 29 vient prendre der- rière le cliquet correspondant 31 d'un levier de verrouillage 32 Ceci a pour effet de tendre le ressort 30 contre lequel le coin transversal 34 prend appui. Si maintenant l'on met l'étançon en place, on appuie sur le levier de verrouillage 32 à l'encontre du ressort 33 ce qui libère le coin transversal 34 qui. vient ainsi serrer automatiquement contre le coin du dispositif de blocage de sorte que celui-ci est automatiquement serré. 27 désigne une entretoise qui peut en même temps faire office de pièce de frottement.

REVENDICATIONS.

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Claims

1.- Etangon de mine à sections multiples d'acier ou de métal lé- ger, dans lequel la section supérieure serre dans la section inférieure par frottement ou par force hydraulique ou pneumatique et muni à l'inté- rieur de ressorts, caractérisé par le fait, que la section supérieure ou la section inférieure, ou une rallonge de l'étançon porte un ou plusieurs éléments élastiques pouvant être tendus ou bandés par l'affaissement de la section supérieure, dans lesquels le travail fourni par la pression de la voûte ou par l'enlèvement de l'étançon, est emmagasiné pour être ensui- te libéré lors de la mise en place de l'étançon. <Desc/Clms Page number 6>

2. - Etangon de mine conforme à la revendication 1, caractérise par le fait, que 1 étançon, et préférablement sa section inférieure, est muni d'un dispositif d'agrippage sous forme de cliquet par exemple pre- nant dans les éléments élastiques.

3. - Etançon de mine conforme à l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que les éléments élastiques prévus dans l'étançon se composent de ressorts Belleville, à lames ou à boudin, de butoirs en caoutchouc ou de dispositifs semblables.

4.- Etançon de mine conforme à l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que le dispositif d'agrippage disposé sur l'étan- çon est ajusté de telle manière qu'il ne peut s'engager que lorsque les ressorts sont bandés.

5.- Etançon de mine conforme à l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que le dispositif d'agrippage peut être écarté ou relâché lors de la mise en place de létançon.

6. - Etangon de-mine conforme à l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que le ressort est rattaché de telle manière à, dans ou en dessous de la section intérieure de l'étançon, qu'il produit un serrage de la section intérieure contre la section extérieure.

7.- Etançon de mine conforme à l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que le ressort prévu à l'intérieur de l'étançon est relié à un coin de blocage de manière fixe ou détachable, éventuellement par l'entremise d'organes de couplage supplémentaires, et que le coin de blocage peut être serré contre le dispositif de blocage par le ressort.

8.- Etangon de nine conforme à l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que les éléments élastiques peuvent être prévus sous forme de ressorts mécaniques, d'organes en caoutchouc ou de matelas d'air.

9.- Etançon de mine conforme à l'une des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait qu'il est prévu à l'intérieur de l'étançon un élé- ment élastique tel que un tube plissé ou dispositif semblable.

10.- Etançon de mine conforme à l'une des revendications 1 à 9, caractérisé par le fait qu'un ressort fort est disposé dans l'élément élas- tique tandis qu'un ressort plus faible est disposé entre la section inté- rieure et la section extérieure.

'Il.- Etançon de mine conforme à l'une des revendications 1 à 10, caractérisé par le fait que tous les éléments élastiques prévus dans l'é- tangon se composent d'organes pneumatiques ou qu'ils constituent une com- binaison de ressorts métalliques ou de caoutchouc d'une part et de dispo- sitifs pneumatiques de l'autre.

12.- Etangon de mine conforme à l'une des revendications 1 à 11, caractérisé par le fait que l'étançon, et préférablement la base ou le haut de l'étançon, porte un dispositif de préserrage supplémentaire.

13. - Etançon de mine conforme à l'une des revendications 1 à 12, caractérisé par le fait que l'un des éléments élastiques rattachés à l'é- tançon est articulé à un bout de celui-ci avec une plaque de base ou une plaque supérieure.

14.- Etançon de mine conforme à l'une des revendications 1 à 13, caractérisé par le fait que le coin de serrage du dispositif de blocage est incliné de telle manière vers le haut ou vers le bas, que son axe longitu- dinal, c'est-à-dire la direction de frappe, passe approximativement par l'articulation du pied ou de la tête de 1-'étançon.

15.- Etançon de mine conforme à l'une des revendications 1 à 14, caractérisé par le fait qu'il est prévu dans le dispositif de blocage des ressorts supplémentaires qui maintiennent les parties mobiles de ce dispo- sitif de blocage dans leur position de départ ou de tension. <Desc/Clms Page number 7>

16.- Etançon de mine conformément à l'une des revendications 1 à 15, caractérisé par le fait que la liaison entre les éléments élastiques et le corps de l'étançon, peut être défaite.

17.- Etangon de mine conformément à 1 une des revendications 1 à 16, caractérisé par le fait que le dispositif de préserrage prévu au pied ou à la tête de l'étançon, porte un dispositif supplémentaire de maintien.

18.- Etançon de mine conformément à l'une des revendications 1 à 17, caractérisé par le fait qu'il est prévu dans le dispositif de préserrage, un ressort pouvant être bandé par la pression de la voûte et relâché lors de la mise en place.

19.- Etançon de mine conformément à l'une des revendications 1 à 18, caractérisé par le fait que les éléments élastiques sont disposés dans une rallonge mise sur l'étangon et pouvant prendre par exemple la forme d'un socle.

20.- Etangon de mine conformément à la revendication 19, caractérisé par le fait que l'élément élastique disposé dans le socle est accoupléà un ressort supplémentaire qui le repousse dans sa position de départ.

21.- Etangon de mine conformément à lune des revendications 19 et 20, caractérisé par le fait que la rallonge portant l'élément élastique, le socle par exemple,est articulée avec la section supérieure ou la section inférieure.

22.- Etangon de mine conformément à la revendication 21, caractérisé par le fait que la rallonge portant l'élément élastique et articulée sur la section inférieure, est construite en forme de patin.