Brevet FR2010003A1 — publié le 19700213

L'invention concerne un soutènement hydraulique de front de taille constitué par des unités de soutènement comprenant chacune trois cadres disposés côté à côte dont on fait avancer successivement l'ensemble de deux cadres extérieurs et le cadre mé-5 dian seul ; les cadres étant réunis entre eux par des cylindres de commande groupés par paires que l'on met sous pression en sens opposé l'un de l'autre pour apporter des corrections à la position des cadres ; la section de l'espace annulaire de l'un desdits cylindres de commande de chaque paire étant égale à l'ai-10 re de la face du piston de l'autre et le maintien du parallélisme des cadres étant assuré en reliant l'espace annulaire de l'un desdits cylindres de commande avec la chambre principale de 1' autre cylindre avec lequel il coopère. Cette disposition permet de maintenir le parallélisme des 15 cadres, même si le mur s'enfonce, par une correction continue de la direction des unités de soutènement parce que, dans l'avance desdites unités, les pistons effectuent des courses égales dans les cylindres de commande. Il n'est de ce fait pas nécessaire qu'il y ait un dispositif de commande spécial destiné à 20 provoquer des déplacements parallèles des cadres. Le dégauchis-sage des unités de soutènement n'a besoin d'être effectué qu'à la fin de l'avance : à cet effet, on envoie aux cylindres de commande des ordres correspondants. Ceci a l'avantage de simplifier la conduite du matériel tout 25 en améliorant la sécurité dans la mine, car pendant que les unités de soutènement avancent automatiquement, le mineur peut observer le toit, ce qui était exclu jusqu'ici parce qu'il avait le soin de manoeuvrer les cylindres de commande. Toutefois, pour effectuer des avances par pas de grande am-30 plitude et dans le cas où les distances entre cadres sont faibles, on se heurte à des difficultés pour disposer les cylindres de commande et les loger dans les unités de soutènement. Dans ces conditions, la longueur de la tige de piston sortie à fond de course des cylindres de commande n'est en général pas suffi-35 santé pour réaliser la course d'avance désirée. L'invention augmente en conséquence la course d'avance possible des cadres en subdivisant les cylindres de commande, mais elle permet en même temps de conserver la sécurité de fonctionnement desdits cylindres de commande. 40 Ceci est réalisé suivant l'invention en dédoublant chaque 69 12649 2 2010003 cylindre de commande en deux cylindres distincts parallèles et adjacents qui sont fixés l'un à l'autre et dans lesquels les pistons, mis sous pression simultanément, se déplacent dans des sens opposés l'un à l'autre, leurs tiges de piston respectives étant 5 fixées chacune à l'un des cadres voisins et un guidage approprié excluant toute rotation desdits pistons ou de leurs tiges par rapport aux cylindres dans lesquels ils coulissent longitudina-lement. Grâce à cette disposition, la course d'avance est considé-10 rablement plus grande qu'avec des cylindres simples et d'autre part, chacun des cylindres individuels n'a besoin d'être lié qu'à un des cadres voisins parce qu'il est exclu que ces cylindres puissent tourner sur eux-mêmes. Jusqu'ici, quand on prévoyait sur deux cadres hydrauliques 15 deux cylindres d'avance dont les surfaces actives des pistons mises sous pression simultanément travaillaient dans des sens opposés, et qu'ainsi les pistons se déplaçaient en sens inverse l'un de l'autre, il fallait utiliser des tiges de piston traversant les deux fonds des cylindres, car sinon la possibilité 20 qu'avaient les pistons de tourner librement dans les cylindres aurait pu entraîner des perturbations dans le fonctionnement du système. Cette nécessité se trouve éliminée par la mise en.oeuvre de l'invention. En pratique, pour empêcher la rotation, on fixe à une tige 25 de piston de l'un des deux cylindres jumelés qui constituent une unité de commande une tige de guidage qui lui est parallèle et passe dans des guides fixés à l'un desdits cylindres. On comprendra mieux l'invention à partir de la description ci-après d'un exemple de réalisation,' en se référant aux dessins 30 annexés, donnés ici uniquement à titre illustratif et sans aucun caractère limitatif, dans lesquels : la fig. 1 est une vue en plan d'une unité de soutènement suivant l'invention, avant l'avance du cadre médian ; la fig. 2 est une vue analogue de la même unité de soutène-35 ment après avance du cadre médian ; la fig. 3 est une perspective partielle limitée par des brisures sur laquelle on voit trois vérins des cadres constituant l'unité de soutènement avec les cylindres de commande disposés par paires conformément à l'invention ; 40 et la fig. 4 est une vue en plan partiellement coupée d'un 69 12649 3 2010003 double cylindre de commande suivant • 1'invention. On peut voir sur les figures 1 et 2 que l'unité de soutènement qui y est représentée peut être utilisée conjointement avec d'autres unités du même type pour constituer le soutènement d'un 5 front de taille en les disposant à côté les unes des autres. Chacune de ces unités de soutènement est constituée de trois cadres A, B et C disposés côte à côte. Dans l'exemple de réalisation représenté, chacun des cadres comporte une poutre supérieure qui s'applique contre lê toit, deux vérins 2 disposés l'un derrière 10 l'autre et une semelle 3. Les cadres sont tous de construction identiqueo Entre les cadres sont disposés des cylindres d'avance à double action 6 et 7. En envoyant de façon convenable la pression dans les cylin-15 dres d'avance 6 et 7, on peut faire avancer le cadre médian B, les cadres extérieurs A et C restant serrés entre le toit et JLe mur, comme le montre la figure 2. En inversant la mise sous pression des cylindres d'avance 6 et 7, ce sont les deux cadres extérieurs A et C qui avancent, tandis que le cadre médian B 20 reste serré entre le toit et le mur. Les vérins 2 du cadre extérieur A sont reliés par des cylindres de commande 11 et 12 aux vérins 2 correspondants du cadre médian B, tandis que les vérins 2 du cadre C sont reliés aux vérins 2 du cadre médian B par des cylindres de commande 14 et 25 15 qui correspondent aux précédents. Les cylindres de commande sont fixés à des colliers-supports 13 qui, à leur tour, peuvent être disposés aux extrémités supérieures des guides 20 des vérins 2. Les extrémités des tiges de piston sont également fixées à des colliers analogues. 30 Les cylindres 11 et 14 d'une part, 12 et 15 d'autre part, sont groupés par paires et sont mis sous pression dans le même sens pour corriger la position des cadres. Sur les fig. 1 et 2, les proportions du dessin indiquent que les dimensions des cylindres de commande sont différentes 35 dans les deux paires. Effectivement, la section de l'espace annulaire de l'un des cylindres de commande 11 est exactement égale à la section de la chambre principale, ou, ce qui revient au même, à la surface du piston de l'autre cylindre de commande 14 et ceci s'ap-40 plique également aux cylindres de commande 12 et 15 groupés à 69 12649 4 2010003 l'extrémité arrière de l'unité de soutènement. Pour maintenir le parallélisme des cadres, les chambres limitées par les faces principales des pistons (du côté opposé à leurs tiges) dans les cylindres de commande 14 et 15 sont reliées par paires aux cham-5 bres limitées dans les cylindres de commande 11 et 12 par la surface annulaire de leurs pistons (du côté des tiges). En conséquence, les tiges de piston des cylindres de commande groupés dans une paire effectuent des courses toujours égales. Si, à l'occasion d'un changement de direction, par exemple, 10 la semelle du cadre médian B dévie de son alignement, les vérins 2 correspondants dudit cadre B se placent de travers ; mais à la fin du mouvement d'avance, la mise sous pression en sens inverse des chambres décrites dans les cylindres de commande groupés en paires corrige à nouveau la position des vérins et du cadre. 15 Les fig. 3 et 4 permettent de se rendre compte sur l'exem ple de la paire de cylindres de commande 11 et 14"de ce que chacun de ces cylindres est constitué par le jumelage de deux cylindres distincts 40 et 41. Tous les cylindres de commande étant identiques à ce point de vue, il suffira de décrire ci-20 après la construction de la seule unité de commande 14. Les cylindres élémentaires 40 et 41 sont disposés côte à côte et parallèles l'un à l'autre ; ils sont solidarisés d'une façon quelconque. On voit en 42 l'indication d'un cordon de soudure servant à réaliser cette liaison. Les pistons dans les 25 cylindres élémentaires 40 et 41 - l'un d'eux est représenté en 43 sur la fig. 4 - se déplacent dans des sens opposés. En conséquence, la face 44 du piston 43 est mise sous pression en même temps que la face du piston, non visible sur la figure, du cylindre élémentaire 40. Les faces des pistons de chacun des cy-30 lindres du jumelage qui sont sous pression à un instant donné sont donc tournées dans des sens opposés. De ce fait, l'ensemble de l'unité de commande 14 constituée par les deux cylindres jumelés 40 et 41 prend, lorsque les deux tiges de piston 45 et 46 sont complètement sorties, une longueur voisine du triple 35 de la course d'un piston et lorsque les pistons sont complètement rentrés, cette longueur se réduit à une simple course de piston. Les tiges de piston 45 et 46 sont percées à leurs extrémités de trous transversaux 48 et 49 dans lesquels s'engagent des axes de fixation 50 qui s'engagent dans des supports 51,en for- 69 12649 5 2010003 me de fourchette qui permettent leur fixation aux colliers en deux parties 13. Les trous 48 et 49 sont percés dans des têtes transversales 5 3 et 54. La tête transversale 54 de la tige de piston 46 du 5 cylindre élémentaire 41 porte un appendice 55 pour la fixation d'une tige de guidage 56 parallèle à ladite tige de piston 46 et à l'axe dudit cylindre 41, pour laquelle est prévue sur le corps de ce dernier une glissière 5 7 en forme de douille. Cette disposition permet d'empêcher une rotation des tiges 10 de piston 45 et 46 et des pistons correspondants dans les cylindres 40 et 41. 69 12649 6 2010003 REVENDICATIONS 1. Un dispositif de soutènement hydraulique de front de taille constitué par des unités de soutènement comprenant chacune trois cadres disposés côte à côte, dont on fait avancer soit l'ensemble 5 des deux cadres extérieurs, soit le cadre médian seul ; lesdits cadres étant réunis entre eux par des cylindres de commande groupés par paires que l'on met sous pression dans des sens opposés pour apporter une correction à la position desdits cadres, la section de la chambre annulaire (traversée par la tige de piston) 10 de l'un desdits cylindres de commande de chaque paire étant égale à la section de la chambre principale (opposée à la tige du piston) et le maintien du parallélisme des cadres étant assuré en reliant l'espace annulaire de l'un desdits cylindres de commande avec la chambre principale de l'autre cylindre avec lequel 15 il coopère ; ledit dispositif étant caractérisé par le fait que chacun desdits cylindres de commande (11, 14, 12, 15) est double et constitué par le jumelage de deux cylindres élémentaires (40, 41) disposés côte à côte parallèlement l'un à l'autre et solidaires l'un de l'autre, dans lesquels des pistons (44) mis sous 20 pression simultanément se déplacent dans des sens opposés l'un à l'autre, leurs tiges de pistons respectives (45,46) étant fixées chacune à 1'un des cadres voisins et un guidage approprié excluait toute rotation desdits pistons et de leurs tiges par rapport aux-dits cylindres élémentaires dans lesquels ils coulissent axiale-25 ment. 2. Un dispositif de soutènement hydraulique suivant revendication 1, caractérisé par le fait que ledit guidage empêchantla rotation des pistons dans leurs cylindres est réalisé en fixant, à la tige de piston (46) de l'un des cylindres élémentaires (40, 30 41) qui constituent un cylindre de commande double (14), une tige de guidage (56) parallèle à l'axe dudit cylindre, ladite tige de guidage pouvant coulisser dans des organes de guidage (5 7) fixés au corps de l'un desdits cylindres élémentaires (41). 3. Un dispositif de soutènement hydraulique suivant revendica-35 tion 1 et éventuellement suivant revendication 2, caractérisé par le fait que les extrémités desdites tiges de pistons (45,46) portent des axes de fixation (50) qui sont pris dans des évidements (51) sur des supports fixés par des colliers (13).