Brevet FR2478582A1 — publié le 19810925

Bac à eau perfectionné La présente invention se rapporte à un bac à eau en matière thermoplastique pour les exploitations minières souterraines dont, au moins, deux bords opposes comportent un ou plusieurs éléments de renfort et qui peut être accroché, par ses bords, dans des supports d'un barrage anti-explosion. Pour combattre les coups de grisou ou de poussière, on utilise dans les exploitations minières ce qu'il est convenu d'appeler "des barrages ou des barrières anti-explosion" qui se présentent sous la forme de bacs de matière plastique, en particulier, de chlorure de polyvinyle, de polystyrène, de mousse de polystyrène et de mousse de polyuréthane, remplis avec de l'eau et qui sont installés, à la partie supérieure de la galerie, où ils sont placés sur ou accrochés à un support. L'eau contenue dans ces bacs est libérée par l'onde de pression qui précède la flamme de ltexplosion, onde qui détruit les parois des bacs. Les barrières anti-explosion ci-dessus mentionnées ont donné de bons résultats sur le plan pratique, leur seul défaut étant que les bacs en matière plastique n'ont qu'une résistance limitée à la chaleur. Ceci a pour conséquence que quand ces bacs sont exposes à des températures un peu plus élevées, comme ce peut être le cas, par exemple, du fait des gaz de combustion résultant d'un incendie dans la mine, perdent leur stabilité de forme, avec pour conséquence qu'ils peuvent se dégager de leur support les maintenant dans la région supérieure de la galerie, rendant ainsi le barrage anti-explosion inopérant. Pour remédier à cet inconvénient, il est connu, par la publication DE-AS 27 57 719, de relier les bords de ces bacs à eau à leur support et, le cas échéant, à leur couvercle, au moyen d'éléments de fixation. Il en résulte une amélioration de la résistance à la chaleur des bacs du fait que ceux-ci sont rendus solidaires de leurs supports de sorte que, même en cas de déformation, ils ne peuvent pas se dégager de leurs suspensions. Ainsi, les barrages anti-explosion restent encore efficaces, même dans des conditions de températures très défavorables, mais il faut alors pour déclencher le barrage anti-explosion que l'onde de pression qui précède l'explosion soit suffisamment forte pour détruire les bacs à eau, faute de quoi l'eau contenue dans ceux-ci ne serait pas libérée, comme on le désire.A cela s'ajoute que le montage de ces bacs à eau connus est relativement compliqué car leur support doit être percé d'avance et les bacs doivent être reliés à ce support à l'aide de moyens de fixation spéciaux. Par le modèle d'utilité allemand DE-GM 31 32 238, on connaît un bac à eau en une matière cellulaire destiné aux barrages anti-explosion des exploitations minières souterraines dont le ou les bords sont pourvus d'un renfort. Un renfort continu est considéré comme présentant des inconvénients car celui-ci empêche la paroi du bac de casser aux emplacements de rupture prévus. D'autre part, la formation d'une discontinuité dans le renfort au voisinage des emplacements de rupture prévus est considérée comme désavantageuse du fait que ces emplacements sont déjà exposés à certains dangers par l'action de la pression hydraulique interne, de sorte qu'ils risquent de plier ou de se rompre.Pour éliminer ces difficultés, il a donc été proposé que le renfort soit constitué par un ou plusieurs éléments intérieurs ou extérieurs constitués par deux barrettes plates dont les extrémités en regard présentent des biseaux orientés vers l'intérieur des bords et qui s'appliquent l'un contre l'autre, un crochet étant prévu à l'une des extrémités de l'une des barrettes, ce crochet venant s'appliquer derrière le biseau de l'extré- mité de l'autre barrette. On pense que de cette manière le crochet empecherait que le renfort soit écarté par la pression hydraulique interne, mais que, dans le cas de l'appari tion d'une onde de pression, les deux biseaux des extrémités des barrettes seraient écartés, l'une de ces extrémités se dégageant ainsi du crochet.Ce mode de réalisation connu a le défaut, d'une part, que cette liaison par crochet entre les parties des renforts n'assure pas un déclenchement impeccable du dispositif et, d'autre part, que la structure des renforts, ainsi que leur montage sont relativement compliqués. Prenant pour point de départ cet état de la technique, la présente invention s'est fixée-pour but de réaliser un bac à eau du-type spécifié qui présente une meilleurs résistance à la chaleur, et dont, en même temps, l'action est plus sûre, et ce, d'une manière extrêmement simple. Selon l'invention, ce résultat est atteint en ce que les éléments de renfort sont formés de telle manière qu'ils s'étendent des bords du bac à eau jusqu'au voisinage de ses parois. Cette structure permet, d'une part, d'obtenir une grande résistance à la chaleur car, à mesure que la matière constituant le bac s'échauffe, ces éléments de renfort prennent en charge la fonction des bords de celui-ci et, ainsi, évitent que le bac se dégage de son support et, d'autre part, permettent aux bords du bac de se dégager du support par un glissement horizontal sous l'action de l'onde de pression qui précède une explosion, de sorte qu'on obtient également une grande sensibilité de déclenchement. En outre, ce bac permet d'utiliser un support normal qui peut être pourvu à l'avance, à l'air libre, avec les éléments de renfort ou bien sur lequel un bac déjà pourvu d'éléments de renfort peut être suspendu. Les éléments de renfort en une matière résistante à la chaleur peuvent se présenter sous la forme de plaquettes ou bien de barrettes ou autres. Ces éléments de renfort peuvent être fixés sur les faces inférieure et/ou supérieure des parois des bords et des parois du bac à eau. Il est possible de solidariser les éléments de renfort aux bords du bac, par exemple, par des rivets, des vis, un adhésif, par soudage, etc.., de sorte qu'en cas de déclenchement du barrage anti-explosion, -ces bords se dégagent du support i toutefois, on pourrait également prévoir une liaison libre de sorte qu'en cas de déclenchement du barrage anti-explosion et en cas de dégagement du bac, les éléments de renfort pourraient tomber du support. Selon une autre particularité de l'invention, les éléments de renfort présentent des goujons, des pliures, des coudures ou autres qui s'engagent dans des ouvertures percées dans, au moins, deux parois opposées du bac et, le cas échéant, dans le ou les renfoncements du couvercle. Ce mode de réalisation a pour résultat qu'une pression relativement faible peut comprimer la paroi du bac tournée dans la direction de l'explosion, de sorte que la paroi de celui-ci est rabattue vers le bac et glisse au-dessus des extrémités libres des goujons ou autres, en déversant ainsi l'eau. Lorsque l'onde de pression est relativement forte, la compression des parois du bac se traduit par une destruction de ces dernières, ce qui accélère encore davantage la libération de l'eau. De plus, la paroi du bac orientée vers l'explosion est maintenue par les éléments de renfort ou autres jusqu'à ce que le bac se soit tourné à la verticale vers le bas de sorte que toute sa face supérieure soit exposée à l'onde de pression, ce qui se traduit par une excellente distribution de liteau. Les goujons, les coudures, les pliures ou autres des éléments de renfort peuvent aussi traverser des ouvertures percées dans, au moins, deux bords opposés du bac et, le cas échéant, les bords du couvercle. En conséquence, la liaison entre les éléments de renfort et le bac peut être prévue non seulement dans les parois approximativement verticales, mais également dans les bords horizontaux de celui-ci. Dans les deux cas, le fonctionnement reste celui décrit ci-dessus. Les goujons saillants, les pliures ou autres des éléments de renfort peuvent traverser des ouvertures percées dans les parois du bac et, le cas échéant, des ouvertures du couvercle de l'extérieur vers l'intérieur ou inversement. Dans le premier cas, le bord du bac peut se dégager en glissant des éléments de renfort lorsqu'une explosion se produit, tandis que dans le second cas, le bord du bac glisse de son support en même temps que les éléments de renfort. De la même manière, il est également possible que les goujons, les pli- ures ou autres des éléments de renfort traversent de l'extérieur vers l'intérieur ou inversement des ouvertures percées dans les bords du bac et le cas échéant, dans le couvercle. Selon une autre proposition de l'invention, les régions des éléments de renfort qui sont associées aux bords du bac présentent, par rapport à leurs régions associées aux parois du bac, une plus forte coudure que les bords du bac par rapport à ses parois. Cette structure a pour résultat que soit sous le poids de l'eau remplissant le bac, soit au commencement de l'amollissement de la matière de celui-ci, les éléments de renfort viennent s'appliquer à plat sur le support, ce qui provoque une augmentation de la résistance à la chaleur des bacs. Les éléments de renfort peuvent, avantageusement, traverser le couvercle ou ses renfoncements, ce qui permet de supprimer les agrafes de fixation utilisées jusqu'à présent. Selon une autre particularité de l'invention, l'une des extrémités des éléments de renfort est fixée aux parois du bac tandis que l'autre extrémité prend appui sur le support, les éléments de renfort passant en arc de cercle au-dessus des bords du bac en ménageant un intervalle. Les intervalles ainsi ménagés entre les éléments de renfort et les bords du bac sont calculés pour que, en cas d'amollissement de la ma tière constituant celui-ci sous l'action de la chaleur, ses bords s'avancent dans lesdits intervalles, tandis que les liaisons entre les éléments de renfort et les parois du bac peuvent se déplacer approximativement verticalement sous leurs surfaces d'appui contre les supports.Ainsi, lorsque la matière du bac s'amollie, -les liaisons entre l'une des extrémités des éléments de renfort et les parois du bac se déplacent approximativement verticalement sous les surfaces d'appui des autres extrémités des éléments de renfort sur le support, permettant ainsi aux bords amollis et aux parois du bac qui s'y raccordent de disposer de suffisamment de place dans les intervalles entre les éléments de renfort et les bords du bac et, par conséquent, d'éviter que les éléments de renfort glissent du support. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple nullement limitatif, en référence au dessin annexé, dans lequel la figure 1 est une vue en plan d'un bac à eau conforme à l'invention pourvu d'éléments de renfort la figure 2 est une vue latérale en coupe d'un bord et d'une partie de la paroi d'un bac et de son support la figure 3 est une vue analogue à la figure 2, d'une première variante de réalisation la figure 4 est une vue analogue à la figure 2 d'une seconde variante de réalisation la figure 5 est une vue analpgue à la figure 2 d'une troisième variante de réalisation la figure 6 est une vue analogue à la figure 2, -d'une quatrième variante de réalisation la figure 7 est une vue analogue à la figure 2, d'une cinquième variante de réalisation la figure 8 est une vue analogue à la figure. 2 d'une sixième variante de réalisation la figure 9 est une vue analogue à la figure 2 d'une septième variante de réalisation la figure 10 est une vue analpgue à la figure 2 d'une huitième variante de réalisation la figure 11 est une vue analogue à la figure 2 d'une neuvième variante de réalisation ; et, la figure 12 est une vue analogue à la figure 2 d'une dixième variante de la réalisation. En se référant au dessin, on voit un support 1 auquel sont accrochés les bords d'un ou de plusieurs bacs à eau 2. Le bac à eau 2, qui est fait d'une matière thermoplastique, comporte à ses bords 3 des éléments de renfort 4 qui, dans le mode de réalisation de la figure 1 sont disposés à intervalles autour de lui. Les éléments de renfort 4 servent à assurer la liaison du relèvement des bords 3 du bac à eau 2 lorsque la matière thermoplastique qui le constitue s'échauffe au-delà de son point d'amollissement. En se référant aux figures 2 à 11, on voit que les éléments de renfort 4 s'étendent dans la région des parois 5 du bac à eau 2 de façon à réaliser entre les bords 3 et les parois 5, d'une part, et les éléments de renfort 4, d'autre part, un appui surface contre surface, dans la position d'utilisation ou de fonctionnement du bac. Les éléments de renfort 4 peuvent être fixés au bac, par exemple, collés, soudés, vissés, rivés, profilés, etc.. Dans la forme de réalisation de la figure 3, les éléments de renfort 4 sont placés sur les bords 3 et les parois 5 du bac 2, une fixation - comme mentionné ci-dessus - pouvant également être prévue. ~ Dans la forme de réalisation de la figure 4, des éléments de renfort 4 sont prévus à la fois sur la face supérieure et la face inférieure des bords 3 et sur les parois 5 du bac à eau 2, ces éléments de renfort pouvant également être reliés invariablement au bac 2-. Dans la forme d'exécution de la figure 5, des éléments de renfort 4 comportent des goujons 6 ou autres qui traversent des ouvertures 7 percées dans les parois 5 du bac 2. Dans ce mode de réalisation, le bac 2 peut être dégagé du goujon 6 par l'onde de pression qui précède l'explosion, les éléments de renfort 4 tombant du support 1 avec lui. Ce dégagement est très facile, de sorte qu'on obtient une grande sensibilité de fonctionnement. La figure 6 illustre une variante de réalisation dans laquelle les éléments de renfort 4 sont placés sur les bords 3 et les parois 5 du bac à eau 2. A leurs extrémités ces parois comportent des pliures 6 qui traversent des ouvertures 7 des parois 5du bac. Lors du déclenchement du barrage antiexplosion, le bac 2 se dégage de son support 1 en entraînant les éléments de renfort 4. La figure 7 illustre un-exemple de réalisation analogue à celui de la figure 5, avec cette différence que les goujons 6 traversent des ouvertures 7 percées dans les bords 3 du bac 2. Le dégagement du bac à eau 2 de son support s'effectue de la même manière que dans l'exemple de réalisation de la figure 6. Dans le mode de réalisation de la figure 8, les régions des éléments de renfort 4 associées aux bords 3 du bac 2 présen tent, comparativement aux régions associées aux parois 5 du bac 2 une plus forte coudure que les bords 3 du bac 2 par rapport à ses parois 5. Ainsi, le poids de l'eau remplissant le bac 2 a pour conséquence d'appliquer les éléments de renfort 4 contre le support 1, tout en assurant une certaine élasticité qui a pour effet d'augmenter la résistance à la déformation des bords 3 du bac 2. La figure 9 représente un mode de réalisation analogue, avec cette différence que l'aplatissement des régions des éléments de renfort coopérant avec les bords 3 du bac 2 n'est pas produit par le poids de l'eau remplissant le bac 2, mais par un éventuel échauffement et par l'allongement qui en résulte des parois 5 de ce dernier. La forme de réalisation de la figure 10 est sensiblement analogue à celle de la figure 9, sauf que les éléments de renfort 4 traversent des ouvertures 10 ménagées dans la bordure 8 du couvercle 9, ce qui, en tenant ce dernier, évite la nécessité d'utiliser des agrafes de fixation. La forme de réalisation de la figure 11 correspond, dans son principe, à celle de la figure 7, comportant des goujons 6 qui traversent des ouvertures 7 ménagées dans les régions de transition des bords 3 des parois 5 du bac 2. Les éléments de renfort 4 présentent une pliure analogue à celle des modes de réalisation des figures 8-1 O. Dans le mode de réalisation de la figure 12, l'une des extrémités des éléments de renfort 4 est fixée à la paroi 5 du bac 2, notamment par un rivet 12 et une rondelle 13. L'autre extrémité des éléments de renfort 4 prend appui sur le support 1. Les éléments de renfort 4 s'étendent en arc de cercle audessus du bord 3 du bac 2 en ménageant entre eux un intervalle 11. Les intervalles 11 sont calculés de façon que quand les bords 3 et les parois 5 s'échauffent du fait de l'éléva- tion de la température, ceux-ci peuvent s'engager dans les intervalles 11 tandis que les éléments de liaison 12, 13 se déplacent, sous l'action du poids de l'eau contenue dans le bac 2, verticalement sous la surface d'appui 13 de l'autre extrémité des éléments de renfort 4 reposant sur le support 1. Les espaces intermédiaires 11 peuvent accueillir les bords amollis et déformés 3 et les parois sans que, pour autant, le bac à eau 2 puisse quitter son support 1. Le bac à eau ou le support peuvent être pourvus à l'usine avec les éléments de renfort, de sorte que ceux-ci peuvent être suspendus au support dans la mine aussi vite et aussi facilement qu'un bac à eau traditionnel. Les éléments de renfort ont pour effet d'empêcher le bac, du fait de l'amollissement résultant de l'élévation de la température, de tomber de son support ; par contre, ils n'empêchent aucunement le dégagement désiré des bords du bac de son support du c8té orienté vers l'onde de pression de l'ex explosion REVENDICATIONS DE BREVET 1. - Bac à eau en matière thermoplastique pour les exploitations minières souterraines dont, au moins, deux bords opposés comportent un ou plusieurs éléments de renfort et qui peut être accroché, par ses bords, dans des supports d'un barrage anti-explosion, caractérisé en ce que les éléments de renfort (4) sont formés de telle manière qu'ils s'étendent des bords du bac à eau (2) jusqu'au voisinage de ses parois (5). 2. - Bac à eau selon la revendication 1, caractérisé en ce que les renforts (4) ont la forme de plaquettes. 3. - Bac à eau selon la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments de renfort (4) sont constitués par des barrettes ou autres. 4. - Bac à eau selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les éléments de renfort (4) sont situés sur les faces inférieure ettou supérieure des bords (3) et des parois (5) du bac (2). 5. - Bac à eau selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les éléments de renfort (4) sont reliés invariablement aux bords (3) et/ou aux parois (5) du bac (2). 6. - Bac à eau selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les éléments de renfort (4) comportent des goujons (6), des pliures, des coudures, etc.., qui s'engagent dans des ouvertures (7) percées dans, au moins, deux parois mutuellement opposées (5) du bac (2) et, le cas échéant, des bordures du couvercle (9). 7. - Bac à eau selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les éléments de renfort (4) compor tent des goujons (6), des pliures, des coudures, etc.. qui traversent des ouvertures (7) percées dans, au moins, deux bords mutuellement opposés t3) du bac (2) et, le cas échéant, dans les bords du couvercle. 8. - Bac à eau selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les goujons (6), les pliures, les coudures ou autres des éléments de renfort (4): traversent les ouvertures (7) percées dans les parois (5) du bac (2) et le cas échéant, du couvercle de l'extérieur vers l'intérieur. 9. - Bac à eau selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les goujons (6), les pliures, les coudures ou autres des éléments de renfort (4) traversent les ouvertures (7) percées dans les parois (5) du bac (2) et le cas échéant, du couvercle de l'intérieur vers l'extérieur. 10. - Bac à eau selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que les goujons (6), les coudures, les pliures ou autres des éléments de renfort (4) traversent des ouvertures percées dans les bords (3) du bac (2) et, le cas échéant, dans le couvercle de l'extérieur vers l'intérieur. 11. - Bac à eau selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que les goujons (6), les coudures, les pliures ou autres des éléments de renfort (4) traversent des ouvertures percées dans les bords (3) du bac (2) et, le cas échéant, dans le couvercle de l'intérieur vers l'extérieur. 12. - Bac à eau selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que les éléments de renfort (4) pré sentent, dans les régions associées aux bords (3) du bac (2), comparativement aux régions associées aux parois (5) du bac (2) une plus forte pliure que les bords (3) du bac (2) par rapport à ses parois (5). 13. - Bac à eau selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que les éléments de renfort (4) traversent le couvercle (9) ou ses bordures. 14. - Bac à eau selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que l'une des extrémités des éléments de renfort (4) est reliée invariablement aux parois (5) du bac (2), tandis que leur-autre extrémité prend appui sur le support (1), la disposition étant telle que les éléments de renfort (4) s'étendent en arc de cercle au-dessus des bords (3) du bac (2) en ménageant un intervalle (11) entre eux. 15. - Bac à eau selon la revendication 14, caractérisé en ce que les intervalles (11) ménagés entre les éléments de renfort (4) et les bords (3) du bac à eau (2) sont calculés de façon que quand la matière constituant le bac (2) s'amollie, les bords (3) de celui-ci peuvent s'étendre dans les intervalles (11), tandis que les éléments (12, 13) assurant la liaison entre les éléments de renfort et les parois (5) du bac peuvent se déplacer approximativement verticalement sous les surfaces d'appui (14). des éléments de renfort (4) sur les supports (1).