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La présente invention se rapporte à un nouveau dis- positif de dépilage pour galeries de mines utilisable conjointe- ment aux étançons ou piliers de support ou de soutènement du toit dans les houillères et dans les autres exploitationsen sous-sol.
Les étançons utilisés habituellement pour supporter les toits de galeries de mines sont formés le plus souvent de solives ou poutres en bois d'oeuvre sous forme d'un bloc équarri
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creux avec ou sans semelle en acier usinée. L'étançon est serre entre le sol et le toit au moyen de coins qui sont -enfoncés au voisinage du toit, et,pour permettre le dépilage,une partie de l'ensemble est constituée par un dispositif à effondrement ou affaissement qui peut être dégagé pour permettre l'affaissement de l'ensemble de l'étançon. Ces dispositifs dépileurs ou effon- dreurs comprennent généralement quatre paires de cales cunéi- formes disposées aux angles de l'étançon et maintenues en posi- tion de travail par des verrous à dégagement rapide.
L'angle . des cales cunéiformes est normalement tel qu'il existe une ten- dance à l'affaissement pour 10% environ du poids du toit suppor- té par l'étançon, ce qui représente la charge absorbée par les verrous..
Suivant un type connu de dispositif de dépilage appli. cable aux galeries étançonnées, le verrou'est monté à pivotement dans la cale cunéiforme inférieure d'une paire de cales et com- porte une tête en T qu-i traverse une fente ménagée dans la paroi verticale de la cale cunéiforme supérieure pour prendre-appui contre cette paroi.-Pour dégager l'étançon, ,l'ouvrier mineur frappe sur les têtes des verrous de chacune des paires de coins en direction du haut, avec un marteau à long manche, de façon que les cales supérieures soient libérées et puissent glisser vers le bas et vers l'extérieur sur les cales inférieures,
ces cales supérieures étant reliées à l'ensemble par des chaînes destinées à les retenir lors de l'affaissement
Il existe différents autres types de dispositifs de dépilage pour galeries étançonnées mais tous comportent des cales cunéiformes doubles avec un verrou de type quelconque qui doit être déplacé sous une charge élevée et croissant progressi- veent par unité de surface pour permettre le dépilage.
Parmi les inconvénients pratiques des dispositifs de dépilage de type connu, on peut mentionner que l'effort néces-
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saire pour dégager les verrous peut être difficile à appliquer quand on exploite,des veines minces et qu'il peut exiger que l'ouvrier mineur vienne occuper une position dangereuse, que l'usure des faces' en contact des cales cunéiformes et des verrous peut entraîner un auto-dégagement de ces cales, à moins d'une mise en place faite avec un soin particulier, que le dégagement d'une paire de cales peut provoquer un auto-dégagement des autre! alors que l'ouvrier se trouve dans une position dangereuse, et qu'enfin dans des conditions de charge intenses,
la pression 'très élevée exercée.sur la face du verrou peut engendrer lors du dépilage des étincelles avec le risque d'explosion qui en résulte.
L'invention est matérialisée dans un dispositif de, dépilage pour étançons comprenant au moins une paire'de cales cunéiformes coopérant l'une avec l'autre, qui sont maintenues normalement dans la position de support de la charge par un or- gane de traction interposé entre une cale cunéiforme et le mana- @ ton d'un arbr vilebrequin tourillonné dans l'autre cale cunéi- forme ou dans un élément associé et dont l'axe est perpendicu- , laire à la ligne de déplacement de.la cale cunéiforme mobile, et un dispositif de verrouillage amovible prévu pour maintenir normalement l'arbre vilebrequin dans une position pour laquelle son maneton soit 'dirigé à l'opposé de la première cale, en fai- sant un angle faible avec l'organe de traction.
Les cales cunéiformes ont un angle supérieur à l'an- gle de friction c'est-à-dire qu'il existe une composante de la charge verticale appliquée à l'étançon qui tend à faire glisser une cale sur l'autre, et la plus grande partie de cette force est absorbée par les tourillons et les paliers de l'arbre vile- @ brequin. 'Une petite partie représentée par le couple exercé sur l'arbre vilebrequin par suite de son écart angulaire avec sa position correspondant au point mort est absorbée par le dispo-
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sitif de verrouillage dégageable, qui empêche normalement un dé placement angulaire de cet arbre¯vilebrequin.
La proportion de la force absorbée par le dispositif de verrouillage dégageable peut être rendue aussi faible que cela est désirable en réduisant l'écart angulaire de l'arbre vilebre- quin par rapport au point mort dans la position de verrouillage, à condition que cet ééart soit suffisant pour provoquer la rota- tion de l'arbre vilé.brequin lors du dégagement du dispositif de verrouillage.
Quand on désire provoquer l'affaissementde l'étançon, on dégage le dispositif de verrouillage de l'arbre vilebrequin.
Celui-ci peut alors tourner librement selon un angle de 180 en- viron, de façon que la première cale cunéiforme puisse parvenir dans une position dégagée par un déplacement correspondant à une distance sensiblement égale au double du déport du maneton, la cale cunéiforme étant retenue dans la position dégagée par l'or- gane de traction qui la relie au maneton de l'arbre vilebrequin.
Cet organe de traction peut être constitué par une biellette rigide, ou'bien ce peut être une chaîne ou tout autre élément souple. S'il s'agit d'une biellette rigide, celle-ci sera articulée à ses extrémités sur la première cale cunéiforme et sur le maneton de l'arbre vilebrequin.
Quand deux paires de cales cunéiformes écartées l'une de l'autre sont conjuguées dans un ensemble remplaçant un élé- ment de l'étançon, des organes de traction retenant les cales cunéiformes mobiles des deux paires peuvent être reliés judicieu- sement aux manetons diamétralement opposés d'un double arbre vilebrequin commun monté dans des' paliers de cet ensemble, sen- siblement à mi-distance entre les cales cunéiformes.
On peut utiliser un dispositif de verrouillage appro- prié quelconque pour maintenir l'arbre vilebrequin dans la posi- tion de travail, et, étant donné que la charge appliquée à ce
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dispositif de verrouillage est relativement faible, on peut as- surer son dégagement d'une façon aisée à partir d'un point éloi-- gné, au moyen d'une chaîne ou d'un câble qui y est fixé temporai- rement et qui est déplacé à la main ou à l'aide d'un petit vérin de traction. Des organes de verrouillage additionnels ou de sécurité peuvent être prévus pour ce dispositif de verrouillage.
On comprendra que, lors du dépilage, la charge exer- cée sur les tourillons de l'arbre vilebrequin disparaît et que la seule charge appliquée à l'organe ou aux organes de traction, est celle nécessaire à l'accélération du mécanisme à vilebrequin
Etant donné qu'aucun organe ne se déplace sous des charges élevées pendant le dépilage, le risque de formation d'étincelles est supprimé et'comme le dégagement peut être assu- ré à partir d'un point éloigné, le danger auquel est soumis l'ou- vrier est réduit au minium.
En même temps, le dispositif de dépilage pour élan- çons suivant l'invention ne.peut pas se dégager de façon intem- pestive étant donné qu'on peut utiliser un dispositif de verrouil lage positif de l'arbre vilebrequin.
La description qui va suivre, faite en regard des dessins annexés,donnés à titre non limitatif, permettra de mieux comprendre l'invention.
La figure 1 est une vue d'extrémité du dispositif de dépilage pour galeries étançonnées.
La.figure 2 est une vue en coupe longitudinale par la ligne 2-2 en .figure 1.
La figure 3 est une vue en coupe horizontale par la ligne 3-3 en figure 2.
La figure 4 est une vue schématique de profil à plus petite échelle d'un dispositif de dépilage pour étançons compor- tant deux paires de cales cunéiformes écartées l'une de l'autre.
Le dispositif de dépilage représenté comprend une
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cale cunéiforme inférieure 10,munie d'une embase senement horizontale,,et une cale cunéiforme supérieure Il, coopérant avec la 'précédente et dont la surface supérieure est sensiblement horizontale. Les cales cunéiformes sont représentées dans la po- sition normale'de support de la charge, position dans laquelle ' elles doivent être maintenues (en empêchant un glissement rela- tif entre elles) par le dispositif que prévoit l'invention.
Un axe transversal horizontal 12, monté dans la cale cunéiforme supérieure au voisinage de son extrémité externe,,est accouplé au maneton 13 d'un arbre vilebrequin parallèle 14 tou-' rillonné dans la cale cunéiforme inférieure par un organe de traction comportant une paire de flasques latéraux 16 montés sur l'axe 12 et une biellette 17 montée sur le maneton 13 entre les joues 15 du vilebrequin, ces flasques latéraux et la'biellet- te étant articulés l'un sur l'autre par un axe 18.
Dans la position de support de la charge et comme représenté, le maneton 13 de l'arbre vilebrequin 14 est dirigé à l'opposé de l'axe 12, et l'axe de ce maneton 13 est situé au- dessous du plan contenant l'axe de l'arbre vilebrequin 14 et l'axe 12, le plan contenant les axes du maneton 13 et de l'arbre vilebrequin 14 étant incliné selon un angle faible par rapport au plan contenant les axes géométrique's de cet arbre vilebre- quin et de l'axé 12..
Les cales cunéiformes ont un angle supérieur à l'an- gle de friction, de sorte que la charge verticale appliquée au dispositif de dépilage lorsqu'il supporte un toit de galerie de mine possède une composante tendant à provoquer le glisseront vers l'extérieur de la cale cunéifomre supérieure sur la cale inférieure.
Etant donné que le maneton 13 est voisin de sa posi- tion correspondant su point mort, la plus grande partie de la ferce -.lise en jeu est absorbée par les tourillons de l'arbre vilebrequin 14, et une faible partie applique à cet arbre un
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c ple tendant à le faire pivoter dans le sens anti-horaire (en regardant la figure 2) par suite du déport angulaire de cet arbi vilebrequin au-dessous du point mort. Ce couple est empêché de faire pivoter l'arbre vilebrequin par suite de la coopération du bord inférieur de l'extrénité interne de la biellette 17 avec un méplat 19 usiné sur un arbre de verrouillage 20 touril- lonné dans la cale cunéiforme inférieure au voisinage de son ex- trérnité interne.
L'arbre 20 est entaillé au milieu de sa longueia sur la moitié de son diamètre, de manière à former le méplat 19 avec lequel l'extrémité de la biellette 17 vient coopérer en un point écarté d'une faible distance,de l'axe de l'arbre 20, de so te que le couple tendant à faire pivoter l'arbre vilebrequin 14 dans le sens anti-horaire a également tendance à faire tourner l'arbre 20 dans le sens horaire. Suivant une variante, les extré- mités des joues 15 de l'arbre vilebrequin 14 peuvent venir atta- quer le méplat 19 au lieu de l'extrémité de la biellette 17.
Une extrémité de l'arbre 20 faisant saillie par rap- port au côté de la cale cunéiforme inférieure a une section droite hexagonale comme montré en 21. La partie hexagonale sail- lante de l'arbre est logée dans un manchon hexagonal 22 dont l'extrémité interne est encastrée normalement dans un logement hexagonal prévu dans le côté de la cale cunéiforme afin d'em- pêcher un déplacement angulaire de l'arbre. Le manchon 22 est maintenu dans la position de verrouillage par l'axe 23 d'un étri er 24 qui traverse à la fois ce manchon et l'arbre.
La partie médiane de l'axe 23 présente deux méplats opposés et est logée dans l'extrémité interne plus large d'une fente de clavetage longitudinale 25 ménagée dans l'arbre, de sorte que, dans la position de suspension verticale de l'étrier représentée sur le dessin, le manchon 22 est empêché de se dépla. cer axialement sur l'arbre, cet étrier étant maintenu dans cette position par son propre poids.
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Pour assurer l'affaissement de l'étançon, on fait bas- culer l'étrier vers le haut jusqu'à une position horizontale,. puis on exerce sur lui une traction vers l'extérieur, de sorte que l'axe pénètre .dans la partie-.externe ..de la fente .de l'arbre 20 et que le manchon de blocage 22 est dégagé du logement hexa- gonal ménagé dans la-cale cunéiforme. L'arbre 20 peut ensuite tourner librement sous l'effet du couple qui lui est appliqué par la biellette 17, cet arbre se déplaçant angulairement jusqu'à ce que:le méplat 19 prenne une position verticale,.l'extrémité de la biellette 17 pouvant alors échapper vers le bas.
L'arbre vile- brequin est-ainsi libéré et peut tourner de 180 environ en per- mettant à la cale cunéiforme supérieure 10 de glisser vers le bas et vers l'extérieur sur une distance sensiblement égale au double du déport ou débattement du maneton, la cale cunéiforme étant maintenue dans la position de dégagement par suite de sa liaison avec le.maneton par l'intermédiaire de l'organe de trac- tion.
L'étrier 24 peut être dégagé au moyen d'une chaîne ou d'un câble qui y est accroché et qui.est actionné à distance, de sorte que l'ouvrier peut demeurer hors de la zone dangereuse. pendant le dépilage.
Deux dispositifs de dépilage tels que représentés sur les figures 1, 2 et 3 sont associés habituellement dans un ensem,. ble remplaçant un élément d'un étançon composite, les deux dis- positifs écartés et opposés étant reliés par des flasques paral- lèles boulonnés sur les cales cunéiformes inférieures.
On peut utiliser dans ce cas l'agencement représenté schématiquement sur la figure 4. Les cales cunéiformes infé- rieures 30, 30 sont réunies ici de façon rigide par des flasques parallèles écartés 31. Les cales cunéiformes supérieures 32,.32 sont reliées par des organes de traction 33, 34 aux manetons diamétralement opposés d'un double arbre vilebrequin commun 35 monte dans des paliers des flasques 31. Un dispositif -de ver-
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rouillage de type approprié est prévu pour maintenir normalement l'arbre vilebrequin dans la position angulaire représentée, dans laquelle les manetons sont voisins du point mort par rapport aux.organes de traction, l'un de ces manetons se trouvant au- dessus du point mort et l'autre au-dessous.
Ainsi, les charges de support appliquées aux organes de traction sont opposées et sensiblement équilibrées, et la charge exercée sur les touril- lons et les paliers de l'arbre vilebrequin est réduite au mini- mum. Lors du déverrouillai les deux cales cunéiformes supérieure mobiles sont libérées simultanément et se déplacent en'sens opposés.
On comprendra que le dispositif de verrouillage repré. senté, servant à maintenir l'arbre vilebrequin dans la position de support de la charge, n'est donné qu'à titre d'exemple de réalisation non limitatif et que l'on peut utiliser ici n'impor- te quel autre dispositif de verrouillage.approprié. Ainsi, par exemple, un arbre de longueur notable pourrait être claveté sur une extrémité de l'arbre de/verrouillage 20, afin de coopérer avec un ergot implanté dans la cale cunéiforme inférieure ou dans les organes .'conjugués et qui est dégagé afin de provoquer l'affais- sement de l'étançon.
Lors.de cet affaissement, le déplacement de la ou des cales cunéiformes supérieures est sensiblement instantané, sans avec mouvement commandé initial. On obtient ainsi certitude la rupture désirée des couches de terrain formant le toit supporté à l'mdroit considéré par l'étançon.
Les détails de réalisation peuvent être modifiés, dans le domaine des équivalences techniques, sans s'écarter de l'invention.
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