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On connaît des tançons de mine hydrauliques qui sont soumis à uné pression de liquide et dont la charge est supportée par une colonne de liquide. A cet effet, on utilise de préférence l'é@ancon intérieur pomme - piston et l'étançon extérieur comme cylindre.
Pour les étançons hydrauliques de ce type, on distingue trois modes de construction fondamentaux.
Dans le premier, le liquide sous pression est a-
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mené de l'extérieur par une pompebydraulique à moteur ou manuelle à partir d'un réservoir de liquide situé égale- est ment à l'extérieur de l'étançon, ou bien/prélevé à partir d'une canalisation haute pression. Lors de 1'enlèvement de l'étançon, on pourra soit laisser le liquide devenu surabondant se dégager à l'air libre soit le ramener dans le réservoir d'alimentation.
Ce mode de construction exige un système de tubes et de canalisations compliqué, qui en- traîne des inconvénients dans les galeries de mines étroites et de surveiliance difficile .Le manque d'étanchéité d'une seule canalisation sous pression provoque l'affaissement du ou des étançons branchés sur elle.
Dans un autre mode de construction, une cavité - annulaire remplie de liquide est aménagée dans l'étançon, de préférence autour de l'étançon extérieur. Cette cavité a un diamètre beaucoup plus important que celui du cylindre de travail. On introduit dans celui-ci et par le haut, de l'air comprimé, la plupart du temps pris sur le réseau de canalisations, et qui réalise une pression qui provoque la levée de l'étançon et sa mise sous pression, tandis que le liquide est amené dans la cavité de travail à partir de la cavité d'alimentation. L'inconvénient de ce système est que, même lorsque la surface efficace soumise à la pression d'air dans le réservoir d'alimentation, est un multiple de la surface de travail, on ne peut pourtant obtenir que dés charges de poussée relativement faibles.
D'autre part, l'é- tançon est massif et difforme et d'autant plus difforme que la pression de pôussée doit être plus importante.
Outre que, précisément dans l'exploitation moder- ne des Mines, on se passe de plus en plus de l'air comprimé, celui-ci n'est pas toujours disponible, lorsque les étançons dbivent être installés, car les canalisations sous pression sont également a mettre en place. D'ailleurs l'utilisation
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d'air comprimé est dangereuse., car il peut se produire des. explosions violentes dans le cas du mauvais état des cana- lisations. avec des liquides sous pression, ce danger n'exis- te pas.
Dans un troisième type connu d'étançon hydrauli- que comportant une chambre d'alimentation de liquide, on a déjà logé dans l'étançon des pompes actionnées à la main, qui mettaient sous pression le liquide alimenté dans la chambre de travail; chaque étançon doit alors être équipé d'une pompe' Il est pour cette raison coûteux et sujet à des perturbations. La manoeuvre manuelle des pompes comporte en outre des inconvénients à plusieurs points de vue. D'une part, elle rese absoluement dépendante de la bonne volonté de l'opérateur. D'autre part, ce dernier doit éffec- tuer le travail de poussée avec sa propre force. L'opéra- tion de mise sous pression est donc pénible et dangereuse.
Si on veut obtenir avec ce mode de construction, des pressions de poussée qui, comme on le désire, doivent égaliser la c@arge à encaisser, cela n'est possible qu'en utilisant des pompes à plusieurs étages, qui sont encore plus coûteu- ses, plus compliquées et par conséquent sujettes à plus d'incidents.
La présente invention concerne un étançon de mine hydraulique, à pression de liquide dont la charge est suppor- tée par une co'lonue de liquide et dans lequel on utilise l'étançon intérieur comme piston et\l'étançon extérieur com- me cylindre, l'étancon comprenant une chambre d'alimentation en liquide.
L'étançon de l'invention est caractérisé par ce qu'avec une disposition en soi de la chambre d'alimentation en liquide dans l'étancon intérieur et de la chambre sous sous pression dans l'étançon extérieur, il est prévu une canalisation d' aspiration et une canalisation sous pression
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pour une pompe indépendante de l'étançon et n'étant avec lui qu'en liaison périodique, ladite pompe aspirant pour la mise en pression de l'étançon le liquide,par la canalisation d'as- piration à partir de la chambre d'alimentation et l'envoyant par la canalisation sous pression-ans la chambre de compres- sion de l'étançon.
Dans une forme d'application de l'invention, des canalisations et des soupapes de surpression ou d'évacuation connues en soi, assurent.lors de l'affaissement de l'étançon sous une charge maxima ou le de son enlèvement, une évacuai tion direote du liquide hors de la chambre de compression et vers la chambre d'alimentation de l'étançon.
On évite ainsi l'amenée de liquide étranger à l'étançon, utilisée jusqu'à maintenant, avec ses longues ca- nalisations, qui devaient rester en liaison constante avec l'étançon. D'un autre c8té, les pompes incorporées deviennent inutiles, l'étançon est alors considérablement simplifié et le processus de mise en place qui s'effectuait par actionne- ment à la main dans le cas de ces pompes incorporées, est rendu indépendant du bon plaisir de l'opérateur.
Le travail nécessaire à la mise en pression n'a plus besoin d'être fourni par l'opérateur, car il est effec- tué par la pompe et évidemment dans un temps bien plus court .
A cet effet, on utilisera avantageusement unpompe d'une concep,tion connue,, dont le volume d'alimentation est fonc- tion de la pression opposée de telle sorte que le volume ali- ment 2 devienne plus faible lorsque la pression opposée aug- mente. Il suffira par conséquent d'une pompe relativement pe- tite qui permettra, lors de l'enlèvement de l'étançon, d'ob- tenir une capacité d'alimentation relativement très importan- te, tandis que.lors delà mise -en pression, une pression de liquide assez élevé sera réalisée. La pompe s'adapte par son mode de fonctionnement-au travail des forces qui sont exer- cées lors de-la mise,en place.
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L'ensemble de l'appareillage de la pompe peut dans cette réalisation être conçu de façon si légère et si peu encombrante qu'elle pourra être transportée sans diffi- culté et mise en place par un seul homme.
Un autre avantage donsiste dans le fait qu'il n'estnécessaire d'avoir une canalisation double que de quel- ques mètres de long, sur laquelle plusieurs étançons peuvent être branchés successivement.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, on utilise une canalisation de jonction avec un tube d'aspi- ration et un tube sous pression de même qu'une tubulure de jonction commune, dans laquelle un organe de commande, par ex- emple un robinet à 3 voies, est incorporée et qui, dans le cas où la pompe n'est pas reliée à l'étançon, réalise un cir- cuit de pompe fermé sans pression.
Si le raccord de jonction est branché avec sur lui-même l'étançon, il se produit, après enclenchement correspondant du robinet à trois voies, une aspi ration du liquide par la pçmpe à partir du réservoir d'alimen- taion de l'étançon, une ¯montée en pression de ce liquide dans la pome et son amenée sous pression dans la cavité de travail de l'étançon.
Au lieu d'un robinet à trois voies, on peut égale ment utiliser d'autres dispositifs de commande. Il est particu- lièrement judicieux, comme une autre réalisation ,le propose conformément à l'invention, d'avoir le circuit, précédemment fermé, qui est ouvert automatiquement par le montage du rac- cord de jonction sur l'étançon, l'huile étant aspirée à'partir du réservoir d'@limentation de l'étançon et étant comprimée dans la cavité de travail de l'étançon par l'intermédiaire de la pompe.
L'invention s'étend également' aux caradtéristi- ques résultant de la description ci-après et des dessins an- nexés ainsi qu'à leur:: combinaisons possibles.
La description se rapporte à des modes de réali-
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sation donnés à titre d'exemple, représentés dans les dessins joints dans lesquels : - la figure 1 représente schématiquement en cou- pe l'étançon conforme à m'invention avec le raccord de jonc- tion mis en place dans le couplage de mise enplace.
- la figure 2 représente la disposition schémati- que delà pompe indépendante de l'étançon; - la figure- 3 représente le raccord de jonction dans la position correspondant au circuit de pompe fermé sans liaison avec l'étançon; - la figure 4 représente une réalisation de l'é- tançon conforme à l'invention, en coupe; - la figure 5 donne en coupe.longitudinale 'et 1. figure 6, en coupe horizontale, une autre réalisation par- ticulière du raccord de jondtion; - la figure 7 donne un schéma d'une autre utili- sation pour l'avancement du soutènement d'une galerie de mine
Le schéma représenté sur la figure 1 montre l'é- tancon intérieur 1 en forme de piston avec les chambres d'ali- mntation 2 et 2' et l'étançon extérieur en forme de cylindre avec la chambre de travail 3'.
Dans la position indiquée de l'organe de connexion
4, du raccord de jonction 5, les chambres d'alimentation 2 et
2' sont reliées à la chambre de pression 3' par l'intermédiai- re d'un clapet d'apsiration 6, la canalisation 7, la pompe 15, la canalisation 8, un clapet de non retour 9 et une canalisa- tion de jonction 18 traversant le corps de piston 11. Une sou- pape de sécurité ét d'évacuation 12 produit eh cas de surpres- sion un écoulement du fluide sous pression à partir de la cham- bre 3' dans la chembre d'alimentaition 2, par l'intermédi res des canalisations 10 et 13, La partie supérieure de la chambre d'alimentation 2' est reliée avec la partie inférieu- re de la chambre d'alimentation 2 par les orifices 14.
Dans la figure 2, sont représentés, pour une meil- leure vue d'emsemble, les différents éléments reliés entre
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eux. La pompe 15 est reliée par l'intermédiaire d'un sépara- teur d'air 16 et de la canalisation 17, avec la canalisation 8 et le raccord de jonction 5 . Elle est entraînée par un moteur 18, qui entraîne judicieusement en même temps une pom- pe à huile 19. La canalisation d'aspiration 7 du raccord de liaison 5 est également en liaison directe avec la pompe 15.
Une soupape de sécurité 20 sert à prévenir une surpression dans la canalisation 17, tandis qu'une soupape de sécurité 21 évacue l'huile en surpression, provoquée par la pompe 19, dans la canalisation 22, dans un réservoir d'alimentation en hui-. le'23. Un clapet d'aspiration 24 immergé dans le réservoir à huile 23, permet une aspiration indépendante de l'huile par la pompe 19, qui sera conçue de façon judicieuse sous'la for- me d'une pompe à engrenage.
La figure 3 représente le ràccord de jonction avec- le robinet 4 correspondant au retour vers la pompe. Le flui- de sans pression sera retourné à la pompe en circuit fermé par les canalisations 7 et 8, de sorte que la'pompe pourra marcher en permanence.
Dans le mode de construction représenté sur la figure 4, l'étançon extérieur formant chambre de pression 3' est repééé par 25. La soupape de sécurité et d'évacuation
12 située à l'intérieur de la pièce intercalaire 26 et l'alé- sage cylindrique 27 servant à recevoir le raccord de jonction séparé l'étançon intérieur en deux chambres, l'une inférieure
2, et.la supérieure 2', qui sont en liaison entre elles, comme cela est représenté sur les figures 1 et 4.
Ceci confère l'avantage essentiel que, par un dimensionnement judicieux de la longueur de l'étançon inté- rieur au-dessus de la pièce intercalaire 26, l'étançon peut
Sans qu'il soit nécessaire/effectuer d'autres modifications sur les autres parties de l'étançon, être valable pour des longueurs différentes.
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La partie inférieure 2 de l'étançon intérieur 1 est munie d'un corps de piston 21 avec des segments d'étanché0 ité 29 ; unecanalisation de mise en pression 30 réalise la liaison avec la soupape de sécurité ou d'évacuation 12 et par l'intermédiaire d'un clapet de non retour 31, avec l'orifice au raccord d'admission de pression. La chambre supérieure 2' de l'étançon intérieur 1 est fermée par la plaque d'appui su- périeure de l'étançon.
Le repère 33 est affecté à un clapet d'admission et d'évacuation d'air; celui(.si comporte une pla- que 34 élastique en forme de disque, qui repose dans un alé- sage 35 avec une pression sur la paroi telle que,la sous-pies- sion de lair se trouvant au-dessus du liquide, lors de la mise en place de l'étançon, ou bien la surpression de cet air lors de l'enlèvement de l'étançon, soient équilibrées, tandis que, lors du transport de l'étançon en position horizontale, l'hui- le se trouvant dans la chambre qui est sous pression, sera maintenant à l'intérieur par la plaque 34.
Un fourreau de guidage est désigné par 36, un joint annulaire par 37 et par 38, un segment en deux parties qui sert de guidage complémentaire pour le piston et comporte une autre bague d'étanchéité 38a en son milieu. Ces éléments servent aussi bi d'étanchéité complémentaire que de sécuri- té contre une entr@e d'impureté vers les segments d'étanchéi- té 29. L'élément @8 sert simultanément de limiteur de course.
D'après les figures 5 et 6, le repère 39 représen- te une pièce d'admission en forme de piston, qui peut rentrer dans un alésage cylindrique qui reçoit la pièce intercalaire 26.
Les alésages transversaux 41 et 42 et les saignées longitudinales 43, ainsi qu'un alésage longitudinal coaxial 44, commandent et relient les canalisations d'aspiration et de pression 7 et 8 avec les canalisations d'apiration 46 et la soupape 45 et la canalisation sous pression 47 avec le clapet de non retour 51.
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La canalisation d'aspiration 7 est en liaison - avec le clapet d'aspiration 45 par 1'intermédiaire des cana- lisations 50 et 49 et d'un alésage transversal 58, tandis que la canalisation sous pression 8 est en liaison avec le tab. sous pression 30 par l'intermédiaire de l'alésage lon- gutidinal 44, de l'alésage transversal 41, de la canalisa- tion 47 avec la canalisation 52 représentée sur la figure 6.
Un manchon 53 déplacable entourant la partie en forme de piston 39, estintroduit dans un logement 54 et comporte également des rainures longitudinales 56 et 55 et une saignée de forme annulaire 57 et des alésages transver- saux 58 et 59, qui servant à contrôler le fluide. lextré- mité avant du manchon 53 se trouve une étanchéité 60, . qui as sure l'étanchéité de la chambre d'aspiration de l'alésage 40. Le logement de la soupape à fourreau estverrouillée sur l'étancon au moyen d'un élément de blocage en forme de cla- vette 61 et de la pièce vis à vis correspondante 62 sur l'é- tançon, contre une rotation par rapport à son axe logitu- dinal.
A l'extrémité avant du logement se trouve une étan- chéité 63 qui empêche les entres de poussières et de cras- ses@ans l'intérieur du logement.
La figure 6 représente une coupe horizontale de la figure 5 avec la différence que l'extrémité d'entrée 39/en forme de piston, de la soupape à fourreau n'estpas intro- duite dans l'étançon. L'alésage cylindrique 40 de l'élément d'étancon 26 est encore obturé par un piston 63, qui est soumis al'action d'un ressort. Les orifices d'admission du fluide en pression sont repues par 47 et par 48 pour l'aspiration.
Le fourreau 53 de la soupape à fourreau est pous- sé avec ses appendices latéraux et ses biellettes 66, par les ressorts 67, au dessus du pistonintérieur 39. L'alésa- ge 44 est en liaison directe, par l'intermédiaire des alésa- ges transversaux 42 et des saignées annulaires 57, avec la
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conduite d'aspiration au dessus des orifices 49 et 50.
Le clapet de surpression 68 est relié par l'intermédiaire de la canalisation 69 avec la canalisation sous pression 30 et la chambre sous pression. Cette soupape peut être soule- vée de son siège 75 au moyen d'un boulon 70 rotatif et d'un verrou à canon 7&, par déplacement du boulon de maintien 72 par rapport à un fourreau 73 dont l'extrémité avant est incurvée.
La soupape s'ouvre ou se ferme suivant l'inclinai- son donnée au verrou 71 ; à ce sujet, on propose que la zone d'ouverture corresponde à la zone d'inclinaison, s'étendant de part et d'autre de l'axe horizontal de 45 vers le haut et vers le bas.
L'invention peut être également utilisée avec suc- cès dans le cas d'étançons hydrauliques, qui sont consus sous forme de couple pour assurer un:soutènement progressif d'une galerie de mine. Un exemple de réalisation est repré- senté schématiquement sur la figure 7. Des étançons de prot tection- 80 et 81,du type précédemment décrit, sont représe- tés ainsiqu'un étançon d'avancement 82 conçu conformément à l'idée de l'invention. Si l'ondoit pousser vers l'avant le cadre de soutènement, on doit ouvrir les soupapes de déga- gement 68, de sorte que l'étançon s'affaisse et que le ca- dre soit dégagé par @@pport au toit.
Lorsque l'opérateur branche alors dans l'orifice 40,,,le raccord de jonction de est par la pompe, non représentée, l'étançon 82 est actionnera pompe et le cadre de soutènement est rippé comme on le dési- re. Ensuite les ét ançons de soutènement 81-et 82 sont ac- tionnés l'un après l'autre par branchement du raccord de jonction sur les orifices 40 et sont par conséquent bloqués contre le toit.
On peut également utiliser avantageusement l'in- vention comme organe d'avancement pour un transporteur ou équivalent. En outre, on peut concevoir avec l'invention des calottes hydrauliques ou d'autres appareils hydrauli-
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ques cornue des dispositifs de mise en place pour des étan- cons à frotteront.
En conclusion, grâce à la conception ou la dispo- sition conforme à l'invention, on peut avec des moyens qui ne sont pas très coûteux ni encombrants comme une pompe et ses accessoires, éviter ie maintien de l'alimentation en f fluide sous forte pression dans les galeries et/pour la même raison, on évite de même le réservoir d'alimentation en flui- de ou bien le réservoir de stockage.
Chaque étançon contient, dans le type particuliè- rement favorable aux mines, la quantité de liquide qui est nécessaire pour son fonctionnement. Pourtant la conversion de pression ne sera pas produite dans l'étançon mais par une petite pompe facilement déplacable, qui pourra alimen- ter successivement plusieurs étançons. La conception de l'é tançon reste par conséquent très simple, sa manipulation est indépendante de l'opérateur car celui-ci est déchargé du travail de mise en place qui sera effectué par la peite. pompe. Il sera donc possible de mettre en position l'étan- çon dans un temps très court, avec un effort de poussée qui pourra être égal à la charge de service de l'étançon.
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