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L'invention se rapporte à la commande de cylindres de travail hy- drauliques et a pour but d'éviter les troubles de fonctionnement des systèmes connus et de supprimer les réserves et les conduites de fluide sous pression, en particulier dans les installations souterraines. Les cylindres de travail sont, dans la technique moderne, employés dans de nombreux buts, en particulier pour déplacer (latéralement) des charges, à l'aide de cylindres poussoirs, ainsi que pour soutenir, soulever ou abaisser des charges. Dans les installations souter- raines, on emploie de plus en plus des poteaux de mines qui également ne sont rien d'autres que des cylindres de travail.
Dans les cylindres de travail connus, la commande a lieu la plupart du temps à l'aide de raccord à un réseau de conduites alimenté par une pompe avec accumulateur de pression ou par un système analogue. Par la manipulation de ro- binet de prise en pression ou de décharge, les cylindres de travail sont dévelop- pés ou rentrés. Ceci est vrai également pour l'emploi de poteaux de mine hydrau- lique qui servent à soutenir (les couches de roches) le toit des galeries. Juste- ment dans ces cas, où on doit mettre en service une pluralité de cylindres de travail, il est nécessaire d'avoir une réserve de fluide de pression et un réseau de conduite sous haute pression. Le maintien de cette réserve de fluide sous pression présente outre l'aspect technique de la question, également un danger pour les personnes travaillant dans de tels services.
En plus, le réseau de con- duites est sujet à un risque de rupture d'autant plus grand que ce réseau est long et ramifié et que les conditions de service sont rudes.
On connaît un système analogue pour les poteaux de mine, dans lequel une pompe à haute pression centrale est installée dans une galerie et qui, par l'intermédiaire d'un accumulateur de pression et de conduites à haute pression posée sur le front d'abattage, commande les poteaux de mine à l'aide d'appareils appelés "pistolets de pose" . A l'aide du pistolet de pose, le fluide sous pres- sion est introduit dans la chambre de travail du poteau ; celui-ci se développe et se met sous pression. A cette occasion, le fluide de pression est, soit rejeté à l'extérieur et est perdu, soit est ramené au réservoir de la pompe par des conduites de retour, qui doivent rester raccordées à chaque poteau.
Ce système a l'inconvénient que dans le cas où la pompe de pression s'arrête, ou dans le cas où il se produit une rupture d'une conduite, il se produit une perturbation totale (du travail dans la galerie) pendant laquelle on doit tenir compte que, dans la galerie soutenue par les poteaux, les conduites à haute pression sont soumises à la chute de pierres etc..., et sont souvent sujettes à des perturba- tions. Un autre inconvénient résulte du fait que lorsque plusieurs poteaux hy- drauliques sont posés simultanément, il se produit une chute de pression rédui- sant la poussée exercée par ces poteaux et qu'on ne peut plus alors obtenir une répartition régulière de soutien du toit.
Les poussoirs mobiles, avançant vers le front d'abattage sont comman- dés de la même façon.
Suivant un autre procédé, on emploie des poteaux de mine hydraulique et des cylindres de travail, qui contiennent chacun leur propre réserve de fluide sous pression et on dispose sur chaque poteau une pompe, gériéralement à double étage qui, en action, pompe le liquide sous pression, hors du réservoir, dans le cylindre de travail. Dans ce système, on n'a pas de réservoir extérur de liquide de pression, ni de conduite à haute pression, mais les pompes montées au dessus de chaque poteau causent une augmentation importante du coût de l'installation: La forme de soutien de tels poteaux de mine dépend, lorsque la pompe est commandée à la main, de la force musculaire et de la conscience de l'ouvrier qui les pose.
De telles installations de poteaux de mine hydraulique, respectivement de cylin- dres de travail, sont onéreuses et, du fait de l'emploi de pompes compliquées à deux étages, sujettes à des perturbations dans leur fonctionnement.
La présente invention a notamment pour but de remédier à tous ces inconvénients.
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Elle concerne à cet effet une installation de commande de cylindres de travail hydrauliques, caractérisée par plusieurs cylindres de travail, du type comportant un réservoir de fluide incorporé destiné à alimenter un cylindre de manoeuvre et par des organes de pomage autonomes destinés à pomper le fluide du réservoir vers le cylindre de manoeuvre de chaque cylindre de travail, au moment voulu, ce qui assure le fonctionnement séparé de chaque cylindre de tra- vail et confère à l'installation une plus grande sécurité et souplesse de fonc- tionnement.
Suivant un mode de réalisation de l'invention , les organes de pompage sont constitués par une pompe dont le volume fourni dépend de la pression opposée d'un raccord se présentant sous la forme d'un pistolet qui permet le raccordement de la pompe successivement à chacun des cylindres de travail.
L'invention concerne aussi l'application des caractéristiques ci-dessus à la poussée ou à la traction des poussoirs pour convoyeurs de mine, ce qui rend possible une simplification importante et assure qu'en cas de défaillance d'un de ces groupes de pompage, les groupes voisins, ou un groupe de réserve peuvent assurer le travail du groupe de pompage hors service et l'injection de fluide, tel que l'eau dans les couches de minerais en vue de faciliter leur extraction, ce qui permet notamment de commander une pluralité de cylindres de travail à injection de fluide avec un seul groupe moto-pompe et cela aux moments voulus.
Le nombre et la répartition des pompes est déterminé par le rythme de mise en service des cylindres de travail dans la section de galerie où on les pose, donc d'après l'importance et la vitesse d'extraction du chantier de travail.
Pour les chantiers de travail et galeries de soutien habituels dans les mines de houille, il suffit d'environ 5 à 10 de ces pompes, réparties régulièrement dans le front d'abattage, de façon qu'il y ait environ de 100 à 200 poteaux de mine hydrauliques ou poussoirs pour une pompe. En cas de mise hors service d'une de ces pompes, la pompe voisine peut faire son travail, de telle sorte qu'il n'y a aucune perturbation.
Les poteaux de mine hydraulique sont prévus avec une sorte de cylindre de travail hydraulique avec une chambre-réservoir et une chambre de travail, qui sont raccordées entre elles par un clapet de surpression, de façon que le poteau, après être détaché des raccords de la pompe, soit, après la pose, complètement indépendant. La pompe, qui peut être transportée par un seul homme, possède un raccord pour être branchée sur une source d'énergie (électricité ou air comprimé) pour son moteur, et une double conduite souple de plusieurs mètres de long, pour le dispositif de raccord, appelé souvent "pistolet de pose". Suivant le nombre de pompes et la longueur de la double conduite souple du pistolet de pose, toute une rangée de cylindres de travail et de poteaux de mine peut être desservie à droite et à gauche de l'emplacement de la pompe, sans déplacer celle-ci.
Dans les mines de charbon en service, de tels dispositifs peuvent être raccordés aux in- stallations existantes d'évacuation de charbon, de façon qu'elles soient avancées également avec ces dispositifs et que la commande des cylindres de travail ait lieu à l'aide de ces pompes. La commande du moteur pneumatique ou électrique peut s'effectuer à partir de n'importe quel endroit où se trouve le préposé à ce service, à l'aide d'un levier fixé au pistolet de pose commandant un câble Bowden. Comme de cette façon, le préposé contrôle la charge, respectivement la force de pose du poteau ou du poussoir, il est recommandé de disposer un dispositif indicateur de pression sur le pistolet de pose même.
On obtient une plus grande sécurité de service, en particulier par ce que une pompe peut, d'une façon très économique, desservir un grand nombre de cylindres de travail tels que poteaux de mine, poussoir ou dispositif analo- gues. Les conduites à haute pression, souvent détériorées par les dures conditions de travail dans les mines, sont évitées et on a une grande indépendance des cy- lindres de travail.
On peut commander, conformément à l'invention, une pluralité de
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dispositif de divers systèmes, ce qui rend possible une simplification importante, en particulier pour les travaux d'extraction souterraine. Il est seulement néces- saire que ces dispositifs possèdent leur propre réserve d'huile et des raccords pour l'installation de pompage.
L'invention s'étend également aux caractéristiques ci-après décrites et à leurs diverses combinaisons possibles.,
Des installations conformes à l'invention sont représentées à titre d'exemple non limitatif sur les dessins ci-joints, dans lesquels : - La figure 1 est une vue de dessus d'un chantier d'abattage d'une mine de charbon.
- La figure 2 est un poteau de mine hydraulique avec dispositif à haute pression et pistolet de pose.
- La figure 3 montre le schéma d'un dispositif d'injection d'eau dont le cylindre produisant la pression est commandé par un dispositif de pompage suivant l'invention.
- La figure 4 montre l'application du procédé à un cylindre poussoir, représentée schématiquement.
Sur le chantier d'abattage d'une mine de charbon, représenté figure 1, le front d'abattage est repéré en 1 et le front de déblai est repéré en 2.
Le long du front du charbon est disposé le dispositif d'évacuation 3, qui,.sui- vant les progrès de l'abattage, est déplacé par des cylindres 4, 4', 4", etc...
La galerie 5 est soutenue par des poteaux hydrauliques 6, 6', 6", etc... Aux extrémités (supérieures ou inférieures) de la galerie sont disposés des poteaux déplaçables 7, 7', 7", etc... comme piliers de sécurité. Sur toute la galerie sont, suivant le procédé de l'invention, répartis les pompes déplaçables, à commande par moteur, et les dispositifs de pose 8, 8', 8", etc... Les poteaux de mine hydrauliques, comme' les cylindres de poussée et les poteaux déplaçables sont munis chacun d'une chambre réservoir de liquide sous pression, d'une chambre de travail et de dispositifs de raccordement pour le pistolet de pose du groupe de pompage, de façon que ce groupe de pompage puisse désservir, suivant les besoins, n'importe lequel de ces appareils (hydrauliques).
Les poteaux déplaçables pré- sentent, avec les poteaux de mine hydrauliques, la différence que leurs dimensions sont plus grandes et qu'ils développent une force plus grande. Suivant le procédé, il peut être manoeuvré simultanément autant d'appareils hydrauliques qu'il y a de groupes de pompage. Le rythme de travail peut, de ce fait, être accéléré. Comme on le sait le goulot d'étranglement des travaux d'extraction souterrains, en particulier dans les mines de charbon, réside dans les procédés de remblayage qui, actuellement, ne peuvent suivre le rythme des nouvelles machines et méthodes d'extraction.
A l'aide de l'invention, on porte remède à cet état de choses, car on peut alors commander simultanément un grand nombre d'appareils hydrauliques, même différents, tels que cylindres p.oussoirs, (dispositifs d'injection d'eau), poteaux déplaçables, machines d'extraction, etc..., et cela avec le même groupe de pompage. Le raccordement de chaque appareil avec le groupe de pompage s'accorde d'une façon presqu'idéale avec le rythme et la façon de travailler de tels appa- reils, Ainsi, par exemple, les poteaux de mine sont enlevés du côté du remblai pour être montés à nouveau sur le front d'abattage. Ce mode de travail se repro- duit après chaque avancée du travail, d'une à deux fois par jour. Chaque poteau sera alors relié au dispositif de pompage pendant une durée de 30 à 60 secondes.
La même chose se produit pour les piliers amovibles et les cadres amovibles.
Les cylindres de poussée pour le transporteur seront mis en action de temps en temps, par exemple toutes les 2 à 3 heures, et il est particulièrement important que, par exemple, le déplacement du transporteur ne se fasse que rarement en même temps que la pose d'une nouvelle rangée de poteaux. La nouvelle rangée de poteaux ne peut être placée que lorsque le transporteur à charbon a été avancé d'une façon correspondante. L'avantage particulier de l'emploi de plusieurs
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groupes de pompage, réside avant tout dans ce .qu'en cas de défaillance d'un de ces groupes de ponçage, les groupes voisins, ou un groupe de réserve peuvent assu- rer le travail du groupe de pompage hors service.
La perturbation du travail est alors très réduite, car on n'a pas besoin de déplacer de conduite à haute pression les appareils en service ne produisant que temporairement une haute pression.
Ces appareils ne sont mis en service qu'au moment où les poteaux de mine ou appareils similaires doivent être dressés, de sorte que la consommation d'énergie s'adapte économiquement à chaque rythme de travail.
Sur la figure 2 est représentée un poteau de mine hydraulique du type décrit, et relié à un groupe de pompage. Sur le dessin sont représentés le poteau de mine avec le repère 9, le pistolet de pose 10, un moteur 11 et la pompe corres- pondante 12. Une conduite d'aspiration 13 et une conduite de pression 14 sont' fixées sur le pistolet de pose dans une pièce de raccord concentrique 18. Après avoir introduit le pistolet de pose, le préposé peut mettre en route le moteur à l'aide d'un interrupteur et par un levier 16 et un câble Bowden 15. La conduite amenant l'énergie au moteur est désignée par le repère 17. Le moteur peut être pneumatique ou électrique. La figure 3 montre un cylindre de travail à injection de fluide qui est commandé par le même groupe de pompage et possède le même dispo- sitif de raccordement que le poteau de mine hydraulique.
Le pistolet de pose est représenté en 10 et le groupe de pompage en 19. Le dispositif d'injection d'eau est constitué par un cylindre de travail 20 qui est divisé en trois chambres à liquide 23-24-25 par un piston libre et un distributeur 22. La chambre à liquide 23 sert à recevoir le liquide d'injection, généralement de l'eau. Elle est prévue avec une conduite d'alimentation 26 et un clapet de retour 27. La sortie du li- quide d'injection se fait par la conduite 28 qui est assurée contre la pression d'amenée à l'aide de la vanne d'étranglement 29.
La pression du liquide existant dans la conduite ne suffit pas pour exécuter l'injection de la façon désirée ; celle-ci devant être portée à une pression de 100 à 150 atmosphères utiles. Dans ce but, le pistolet de pose 10 est introduit dans le distributeur 22 après le remplissage de la chambre 23.
La conduite d'aspiration 30 qui, (dans ce but) est constituée par une conduite flexible qui est chargée d'un poids à son extrémité inférieure, aspire le liquide du réservoir 25 et le force à travers la conduite de pression 31 dans la chambre 34. La conduite de pression est assurée par un clapet de retour 32. Le piston libre 21 pousse le liquide hors de la chambre 23, par la conduite 28 dans le trou de mine, et cela avec une pression correspondant à celle de la pompe. On peut évidemment employer un.multiplicateur de pression, la chambre de pression 34 et la chambre-réservoir 25 sont reliées par la conduite 33. Après l'ouverture de la vanne 34 le piston libre, sous.l'action de la basse pression de la conduite d'ame- née 26 repousse le liquide de pression dans le réservoir à huile.
Le dispositif d'injection sera, dans ce but, disposé de façon que le volume de la chambre 23 correspondant à la quantité de liquide qui sera forcée dans un trou de mine.
Une vanne à double effet est désignée par le repère 33 et agit pour l'aération et l'évacuation de l'air de la chambre-réservoir 25. Ce dispositif d'injection ne sera lui aussi relié à la pompe que par intermittence, par exemple seulement 1 à 2 fois par jour, pour une durée de quelques minutes seulement, de telle sorte qu'une pluralité de tels appareils peuvent être commandés par un groupe de pompa- ge.
Sur la figure 4 est représenté un cylindre-poussoir relié schémati- quement à un dispositif de pompage, et servant à avancer un transporteur (à char- bon). Le cylindre-poussoir même est désigné par le repère 36 et a de nouveau une chambre de travail 37 et une chambre-réservoir 38 qui peuvent être interverties à l'aide d'une vanne à plusieurs directions 39, de façon que la tige de piston 40 fasse une fois un mouvement en avant, et une fois un mouvement en arrière.
Le cylindre-poussoir possède de nouveau un dispositif de raccord 41 pour le pistolet de pose, non représenté en détail. Le dispositif de pompage 19 n'aspire
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que pendant l'emploi du cylindre-poussoir, suivant la direction du mouvement, l'huile d'une chambre et la refoule dans l'autre, de façon que le transporteur à charbon puisse s'avancer, et, respectivement le cylindre-poussoir être retiré en arrière. Un poteau 43 sert d'appui au cylindre-poussoir 36.
L'installation conforme à l'invention et avant tout la répartition en des groupes de pompage unitaires et faciles à manipuler, apporte une solution que l'on ne peut penser plus économique. Ainsi on peut commander une pluralité d'appareils avec le même groupe de pompage, et l'emploi du système n'est pas li- mité aux dispositifs décrits.
L'installation convient particulièrement pour l'équipement décrit ci- dessus des locaux souterrains avec des poteaux de mine, pour la commande des cylindres-poussoirs, pour l'équipement de cadres déplaçables des dispositifs amortisseurs de chocs.
On peut au contraire imaginer que, par exemple, des machines d'extrac- tion travaillant avec un certain rythme puissent être commandées de cette façon.
Comparativement aux dispositifs existant actuellement dans les mines souterraines, qui sont commandées et conduites de façons les plus diverses, on réalise une rationalisation très importante car, d'après la proposition de l'invention, tous les appareils sont toujours commandés par le même groupe de pompage, et ainsi le stockage de pièces de rechange pour les différents systèmes de commande qui sont actuellement en usage, sera réduit au maximum.
REVENDICATIONS.
1 - Installation de commande de cylindres de travail hydrauliques, caractérisée par plusieurs cylindres de travail (6-6'-7-7') du type comportant un réservoir de fluide incorporé (25) destiné à alimenter un cylindre de manoeuvre et par des organes de pompage (10)(11) autonomes destinés à pomper le fluide du réservoir vers le cylindre de manoeuvre de chaque cylindre de travail, au moment voulu, ce qui assure le fonctionnement séparé de chaque cylindre de travail et confère à l'installation une plus grande sécûrité et souplesse de fonctionnement.