Brevet FR2263370A1 — publié le 19751003

L'invention concerne un support réglable, notamment pour le chapeau d'une pile à flèche ou pile a bouclier. Ce genre de pile est utilise pour le soutenement dans les mines. Les piles sont alors placées face au front de taille, parallèlement les unes aux autres. Lorsqu'une partie suffisante du front a été abattue, on fait progresser l' nsemole des piles de la distance corressindante. Les piles à flèche ou à bouclier sont constitues par un socle ou semelle sur lequel est articulé un bras ou flèche ou bou- clier dont llextremité reçoit un chapeau. Entre la semelle et la flèche, on place un ou deux vérins nui permettent de faire il voter la flèche autour de son axe d'articulation sursur la semelle de façon à élever ltextré-ité de la flèche pour serrer le chapeau contre le toit de la couche. Sur les piles à flèche de type connu, le chapeau est direte- ment articulé sur l''extrémité de la flèche de façon à pouvoir s'adapter à l'inclinaison présentée par le toit à soutenir. Cette disposition presente un inconvénient. En effet, comice mité de la flèche décrit un arc de cercle au cours de la montée du chapeau, le point d'articulation du chapeau, donc le chapeau, a un mouvement de retrait et de ce fait la distance de toit non soutenue entre le front et l'avant du chapeau augmente au fur et å mesure de l'ouverture du soutènement, ce qui est très dEfavo- rable dans le cas de toit peu consistant ou friable. Ltinvention a pour but de remédier à cet inconvénient en réalisant un suport réglable différent dtune prolonge telescopique déjà connue, qui perlnette de maintenir le chapeau à la même distance du front de taille quelle que soit ltouverture de la couche. Un support réglable, notan:ent pour le chapeau d'une pile à flèche constituée par une semelle sur laquelle est articulée une flèche dont l'extrémité reçoit un chapeau, est earactérisé en ce que le chapeau est articulé sur ltextr mite de la flèche à l'aide de moyens intermédiaires permettant de maintenir sensiblement constante la distance entre le chapeau et le front de taille quelle que soit l\ouverture de la couche.En outre, ce support réglable permet d'avoir une variation d'ouverture plus grande pour un vérin hydraulique entre semelle et flèche de course donnée Suivant une caractéristique supplémentaire de l'invention les moyens intermédiaires sont constitues par un levier articulé sur l'extrémité de la flce et susceptible de pivoterer grâce à des moyens appropries dans un plan parallèle au plan de débattement de la flèche, dans un sens de rotation inverse de celui de la flèche de façon que son extrémité sur laquelle est articulé le chapeau décrive un arc de cercle situé au-dessus de l'extrémité de la fléche0 la cinématique est choisie de telle sorte que le retrait de l'extrémité de la flèche par rapport au front de taille lorsque l'ouverture augmente soit sensiblement compensé par le rapprochement de l'extrémité du levier vers le front de taille, ce rapprochement s'accompagnant évidemment d'une élévation simultanée de l'extrémité du levier par rapport à l'extra mité de la flèche. Suivant une caractéristique supplémentaire de l'invention, le levier intermédiaire est mis en mouvement à l'aide d'un vérin articulé entre la flèche et le levier tandis que des moyens de verrouillage sont prévus pour verrouiller le levier intermédiai- re sur la flèche dans la position desiree en fonction de l'ouver- ture moyenne du chantier. Suivant une caractéristique supplémentaire de l'invention, le vérin est à double effet. Suivant une caractéristique supplémentaire de l'invenLion, le levier est articulé dans sa partie centrale ur l'extrémité de la flèche, tandis que le vérin est articulé sur l'extrémité dépas- sante inférieure du levier. Suivant une variante de l'invention, le le vérin est articulé en- tre ltextrein.ité supérieure du levier et l'axe d'articulatlon de ce dernier sur l'extrémité de la flèche Suivant une caractéristique supplémentaire de l'inventions le levier peut occuper par rapport à la flèche trois positions de repos - une première position dans laquelle le levier est comlèteZ ment replié sur la flèche pour prendre appui par son extrémité sur cette dernière, - une position intermédiaire dans laquelle le levier est à moi- tié déployé par rapport à la flèche et dans laquelle il peut être verrouillé grace à une broche introduite dans un alésage percé dans le levier de façon à prendre appui sur le dos de la flèche, - enfin, une troisir,le position dans laquelle le levier est completement déployé et dans laquelle il peut être verrouillé à l'aide d'une broche introduite dans un alésage percé dans l'ex- trémité inférieure du levier ainsi que dans au ricins une natte solidaire de la partie inférieure de la flèche. Suivant une variante de l'invention, le verrouillage du levier on position intermédiaire ou en position conel-tement dd pliée se fait à l'aide d'une broche qui traverse l'extremité de la flèche ainsi que le cran correspondant -'un secteur denté en arc de cercle prévu sur la partie inférieure du levier. Suivant une autre variante de l'invention, le verrouillage se fait à l'aide dSune broche traversant un oeillet fixé sur l'ex tremité de la flèche ainsi que le trou correspondant percé dans un secteur en arc de cercle prévu sur la partie inférieure du levier, le perçage se faisant suivant un axe perpendiculaire à 1's xe d'articulation du levier sur la flèche, tandis que par ail- leurs ces deux axes sont concourants. Le dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, permettra de mieux comprendre les caractéristiques de l'invention. Fig. 1 est une vue d'ensemble d'une pile à flèche dont le chapeau est articulé sur la flèche à l'aide d'un support réglable selon l'invention. Fig. 2 et 3 sont des vues expliquant le mode de fonctionnement de cette pile. Fig. 4 est une vue d'une variante suivant laquelle le verrouil lage se fait à l'aide d'un secteur cranté. Fig. 5 est une vue d'une autre variante selon laquelle le verrouillage se fait à l'aide d'un secteur perce de trous dont les axes sont perpendiculaires à l'axe d'articulation du levier r la flèche. Fig. 6 est une vue d'une dernière variante selon laquelle le vérin qui met en mouvement le levier est articulé sur ce dernier entre l'articulation du chapeau sur le levier et ltartieulation du levier sur la flèche, On a représenté sur la figure 1 une pile à flèche pourvue d'un support réglable selon l'invention. Bulle se compose d'une semelle 1 sur laquelle est articulée une flèche 2 suivant un axe 3. Deux vérins principaux 4 articulés entre la flèche et la semelle permettent de déployer la flèche. Chaque vérin peut supporter des efforts compris entre 100 et 180 tonnes. L'invention concerne plus particulièrement la liaison du chapeau 5 sur l'extrémité de la flèche 2. Selon l'unvention cette articulation est réalisée à l'aide d'un levier intermédiaire 6. Ce levier est articule sur l'e- tré:ité de la flèche 2 suivant un axe 7 parallèle à l'axe 3, si bien que le plan de débattement du levier Ó est parallèle au plan-de débattement de la flèche 2. Le chapeau 5 est articulé sur l'extrémité sWérieure du levier 6 suivant un axe 8 parallèle à l'axe 7 toujours situé au-dessus de l'extrémité de la flb- che 2. Le levier intermédiaire 6 est mis en mouvement à l'aide d'un vérin 9 articulé entre la flèche 2 et le levier suivant des axes 10 et 11. L'axe 10 est situé sur l'extrémité inférieure du levier 6. Le verrouillage du levier sur la flèche 2 est réalisé à l'aide dlune broche 12.Ce verrouillage est dimensionné de telle sorte qu'il puisse supporter les efforts transmis par les vé- rins 4 au chapeau 5 ou les efforts des à la charge des terrains situés au-dessus en tenant compte des coefficients de frottement entre toit et chapequ créant des effortsswppLemeniaires au me- ment du coulissement de la pile dû à la convergence des terrains Cette broche est susceptible d'etre introduite dans un alésage 14 percé dans le levier 6, de façon à prendre appui directe- ment sur le dos de la flèche 2. Elle peut aussi être introduite dans une patte 15 solidaire de la partie inférieure de l'extré- mité de la-flèche 2 et dans un alésage 16 percé dans l'extrémi- té inférieure du levier 6. Le vérin 9 est dimensionné pour supporter le poids mort de l'ensemble articulé et pour vaincre les frottements dfts aux déplacements du levier et du chapeau. Le fonctionnement est le suivant t La pile est installée en face du front de taille 22. Pour serrer le chapeau 5 contre le toit 23 du soutènement, on déploie la flèche 2. L'extrémité de cette dernière décrit donc un arc de cercle suivant la flèche 19. Pour rattraper le retrait qusac- cuse l'axe 7 par rapport au front de taille 22 en fonction de l'ouverture de la couche, on met en mouvement le levier 6 grâce au vérin 9 de façon que l'axe 8 se rapproche du front de taille en décrivant un arc de cercle suivant la flèche 20.Pour une ouverture de couche donnée, on choisit la meilleure position du levier 6, c'est-à-dire celle qui compense le mieux le retrait de l'extrémité de la flèche 2 et on verrouille le levier 6 sur la flèche 2 de façon à soulager le vérin 9. Ce verrouillage est réalisé à l'aide de la broche 12 que l'on introduit soit dans l'alésage 14 soit dans l'alésage 16 et les pattes 15 suivant la hauteur du toit 23. Les figures 2 et 3 illustrent les deux pOsitions possibles dans lesquelles le levier 6 pet être verrouillé par rapport à la flèche 2. Dans le cas de la figure 3, le toit 23 est situé à une hauteur supérieure à celle à laquelle il est situé dans le cas de la figure 2.Sur la figure 2, la broche 12 est introduite dans l'alésage 14 et prend appui contre le dos de la flèche 2 tandis que sur la figure 3, la broche 12 est introduite dans l'alésage 16 et les pattes 15. Suivant une variante de l'invention (fig. 4) le verrouillage se fait à l'aide d'une broche qui traverse les pattes 15 et le cran correspondant d'un secteur cranté 30 prévu sur la-pattie inférieure du levier 6. Le fonctionnement reste le meme que précédemment. Suivant une autre variante de l'invention (fig. 5); le verw rouillage se fait à laide d'une broche 31 qui est susceptible de traverser un oeillet 32 solidaire de la flèche 2 ainsi que le trou correspondant 33 d'un secteur en arc de cercle 34 prévu sur la partie inférieure du levier 6o Les trous 33 sont percés suic vant des axes 35 perpendiculaires à l'axe 37 avec lequel ils concourent tous en un même point. Suivant une autre variante de l'inventrons le le vérin 8 est ar- tipule sur le levier 6 suivant un axe 40 situé entre 1'axe 8 et ltaxe 7 (fig. 6). Le fonctionnement reste le meme-que précédemment. Suivant une autre variante de l'invention, levérin 9 est dipensionné de telle sorte qu1il puisse supporter les efforts maximaux transmis par les terrains situés au-dessus : le verrouillage est alors réalisé hydrauliquement par un clapet qnti-retour pilote, une valve de sécurité montée en parallèle permettant de limiter lteffort à la valeur calculée. Suivant une dernière variante de l'inventions en utilisant un vérin 9avec système de verrouillage hydraulique on peut, par des moyens hydrauliques judicieusement choisis, avoir une com pensation exacte entre le recul de la flèche au fur et à mesure de l'augmentation de 1'ouverture et 1'avance du chapeau au moyen du levier 6 depuis la position basse jusqu'à la position haute de la pile. L'avantage essentiel de l'invention réside en ce quelle per met dtavoir l'extrémité du chapeau à une distance pratiquement constante du front de la taille, dans la gamme d'ouverture de la pile. R E V z N D I C 1 i C S 1. Support réglable, notamment sour le chapeau d'une pile à flèche constituée par une semelle sur laquelle est articulée une flèche dont l'extrémité reçoit un chapeau, caractérisé en ce que le chapeau est articulé sur l'extrémité de la flèche à laide de moyens intermédiaires permettant de maintenir sensiblement cons- tante la distance entre le chapes et le front de taille dans toute l'amplitude d'ouverture de la pile. 2. Support réglable suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens intermediaires sont constitués par un levier articulé sur l'extrémité de la flèche et susceptible de pivoter grace à des moyens appropriés dans un plan parallèle au plan de débattement de la flèche, dans un sens de rotation inverse d celui de la flèche, de façon que son extrémité sur laquelle est art articulé le chapeau décrive un arc de cercle au-dessus de l'extrémité de la flèche, tandis que la cinématique est choisie de telle sorte que le retrait de l'extrémité de la flèche par rapport au front de taille au fur et à mesure de l'augmentation de l'ouver- ture du soutènement soit compensé par le rapprochement de l'extré- mité du levier du front de taille, ce rapprochement staccompa- gnant évidemment d'une élévation simultanée de l'extrémité du levier par rapport à l'extrémité de la flèche. 3. Support réglable, suivant les revendications 1 et 2, cará- térisé en ce que le levier intermédiaire est mis en mouvement i l'aide d'un vérin articulé entre la flèche et le levier tandis que des moyens de verrouillage sont prévus pour verrouiller le le- vier intermédiaire sur la flèche dans la position désirée. 4. Suprort réglable suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le vérin est à double effet. 5. Support réglable suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le levier est articulé dans oa partie centrale sur l'extrémité de la flèche, tandis que le vérin est articulé sur ltextré-ité dassante inférieure du levier. 6.Support réglable suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le vérin est articulé entre l'extré- mité supérieure du levier et l'axe d'articulation de ce dernier sur l'extrémité de la flèche. 7 Support réglable suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le levier peut occuper par rapport à la flèche trois positions de repos - une première position dans laquelle le levier est cc::iote- ment replié sur la flèche pour prendre appui par son extretnité sur cette dernière, - une position intermédiaire dans laquelle e levier est à iloi- tié déployé par rapport à la flèche * - enfin une troisième position dans laquelle le levier est co- plètement déployé. 8. Support réglable suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de verrouillage sont constitués par une broche susceptible d'etre introduite, pour la position intermédiaire, dans un alesage percé dans le levier de façon à prendre appui sur le dos de la flèche, et pour la position au déploiement complet, dans un alésage percé dans l'extrémie inférieure du levier ainsi que dans au moins une patte solidaire de la partie inférieure de la flèche. 9. Support réglable suivant l'une queldonque des revendications 1 a 7, caractérisé en ce que le verrouillage du levier en position intermédiaire ou en position complètement déployée se fait à l'aide d'une broche qui traverse l'extrémité de la flèche ainsi que le cran correspondant dan ecteur denté en arc de cercle prévu sur la partie inférieure du levier. 10. Support réglable suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le verrouillae se fait à l'ai~ de d'une broche traversant un oeillet fixé sur l'extrémité de la flèche ainsi que le trou correspondant percé dans un secteur en arc de cercle prévu sur la partie inférieure du levier, le pergage se faisant suivant un axe perpendiculaire à l'axe d'articulation du levier sur la flèche, ces deux axes étant concou ranis. 11. Support réglable suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les moyens de verrouillage sont hydrauliques et sont constitués par un clapet anti-retour piloté, tandis qu'une valve de sécurité montée en parallèle permet de limiter les efforts. 12. Support réglable suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que des moyens hydrauliques Judicieusement choisis permettent un mouvement continu du levier 6 pendant l'élévation de la flèche 2 de façon à maintenir constante la distance qui sépare le chapeau du front,