Brevet FR2499172A1 — publié le 19820806

La présente invention concerne un vérin de tra- vail en particulier pour la commande simultanée ou temporisée, notamment d'allonges de chapeaux de soutènement marchant pou- vant être sorties en direction du front de taille au moyen de vérins d'avance hydrauliques, ce soutènement marchant consti- tuant une portée pour les vérins de ripage assurant le dépla- cement du convoyeur, des valves de commande actionnées par des organes de commande étant prévues pour l'avance automatique des allonges de chapeaux en fonction de la progression de l'a- battage. Il est connu d'équiper un soutènement marchant hydraulique, constitue par exemple par des piles, des cadres ou des boucliers de soutènement ou analogues, d'allonges de chapeaux qui peuvent être sorties en direction du front de taille au moyen de vérins d'avance hydrauliques, afin de sou- tenir le toit dans la zone critique correspondant à la zone d'abattage et à la zone de visite.La sortie des allonges de chapeaux est alors assurée par une commande manuelle ou bien de façon automatique en fonction de l'avance ou de la progres- sion du front de taille. Dans le cas d'une commande automati- que connue, il est prévu sur les allonges de chapeaux des organes palpeurs particuliers, qui détectent la position du front de taille et qui commandent l'avance des allonges de chapeaux en fonction de leur distance au front de taille (Pu- blication GLUCKAUF 108, 1972, page 978). De tels systèmes de commande d'avance des chapeaux sont d'une construction relati- vement complexe et principalement sujets à des dérangements. Etant donné que le front de taille ne forme par une délimita- tion exactement définie, on ne peut pas obtenir de façon cer- taine une avance des allonges de chapeaux chaque fois de façon effective jusqu'au voisinage immédiat du front de taille. Le but de l'invention est de créer un vérin de commande notamment pour un système de commande simultanée ou temporisée fiable, utilisable de façon particulièrement avan- tageuse comme système de commande des cylindres de ripage et/ou d'avance des chapeaux, mais pouvant être utilisé en outre d'une façon générale pour la commande de vérins ou cylindres de travail. On parvient à ce résultat, suivant l'invention, par le fait que les valves de commande des vérins d'avance sont commandées en fonction de la course de ripage des vérins de ripage, et par le fait qu'il est préVU un systèmne de com- mande de course adaptant l'avance des chapeaux à la course de ripage chaque fois couverte par le contivoyeur, qui est muni d'aimants permanents actionnant les vas.es de commande des verins d'avance et disposés sur les tiges de piston des vérins de ripage. Afin d'avoir la certitude que les allonges de cha- peaux vont, lors du ripage du convoyeur de taille, être avan- cées au même degré que ce convoyeur de taille, il est judicieux- de conjuguer aux vérins d'avance des allonges de chapeaux des cylindres de dosage actionnés par les valves de commande. On obtient de cette manière uneaence exactement déterminée des allonges de chapeaux eni fonction de la course de ripage. Suivant l'invention, les aimants permanents sont montés dans les tiges de pistons des vérins de travail. Dans ce cas, il est prévu dans la zone de déplacement de la tige de piston des organes de détection qui sont influencés par les aimants permanents, pour effectuer l'opération de commande désirée ou l'émission de signaux. On utilise judicieusement, comme organes de détection, des bobines d'induction. Il est en outre judicieux de fixer les organes de détection sur les cylindres des vérins de travail. Les aimants permanents sont protégés et cachés dans des évidements des tiges de pistons, de sorte qu'ils ne sont soumis à aucun endommagement mécani- que. La commande de course, qui se présente sous la forme d'un système de commande simultanée ou temporisée, peut être agen- cée, suivant un mode de réalisation préférentiel, de telle sorte qu'aussi bien les tiges de pistons des vérins d'avance des allonges de chapeaux que les tiges de pistons des vérins de ripage du convoyeur soient équipées chaque fois d'aimants permanents incorporés. Les organes de détection conjugués aux cylindres peuvent être reliés à un amplificateur ou un conver- tisseur de valeur, de mesure ou analogue, de type électrique commandant les valves de commande. Les valves de commande sont montées dans les conduits hydrauliques aboutissant aux cham- bres des vérins d'avance et de ripage. Il est judicieux de loger les aimants permanents chaque fois dans une capsule en laiton qui est insérée dans un logement ou évidement de la tige de piston et qui est rete- nue dans celle-ci par exemple par soudage. La tige de piston n'est soumise à un traitement de surface qu'après le montage en place des aimants permanents, par exemple par revêtement d'une couche de chrome ou de nickel. La description qui va suivre, faite en regard du dessin annexé, donné à titre non limitatif, permettra de mieux comprendre l'invention. La figure montre une réalisation d'un système de commande simultanée ou temporisée utilisant le vérin de travail suivant l'invention. Un convoyeur 13 se trouve devant le front de tail- le et, d'une façon en soi connue, il est constitué par un con- voyeur à raclettes à chaînes le long duquel est guidée une machine d'abattage, par exemple un rabot, qui assure l'abatta- ge du front de taille. Un guide de rabot (non représenté) est rapporté sur le côté du convoyeur 13 orienté vers le front de taille. Le soutènement marchant hydraulique de la taille est constitué par des ensembles de soutènement individuels représenté ici schématiquement, qui comportent chaque fois quatre étançons hydrauliques (non représentés), prenant appui par leurs pieds sur une semelle 17 en une ou plusieurs par- ties, les têtes d'étançons portant un chapeau 18 monté par des articulations à rotule et soutenant le toit de la veine. Du côté orienté vers le remblai, il est prévu, entre le chapeau 18 et la semelle 17, un bouclier de foudroyage (19) guidé par des bielles. Le chapeau 18 est muni d'une allonge 20 constituée par une visière coulissante, qui peut être avancée en direction du front de taille au moyen d'au moins un vérin d'avance hy- draulique 21. Le convoyeur 13 est ripé en fonction de la pro- gression de l'abattage au moyen de vérins de ripage hydrauli- ques qui sont raccordés par leurs tiges de pistons 23, au moyen d'articulations 24, au voisinage des extrémités avant des semelles 17 des ensembles de soutènement, et qui sont reliés par des articulations 25 à une traverse non représentée prévue à l'extrémité arrière d'une timonerie de guidage 27. Cette timonerie de guidage 27, représentée ici schématiquement, est reliée à son extrémité avant au convoyeur 13. L'agencement est réalisé de telle sorte que, lors de la rentrée des vérins de ripage 22-le convoyeur 13 soit ripé dans la direction du front de taille par la timonerie de guidage 27, tandis que lors de la mise en pression des vérins de ripage dans le sens de leur sortie, l'ensemble de soutènement conjugué est rappelé en utilisant le convoyeur 13 comme portée ou appui. Il est nécessaire que le toit 12 soit soutenu ef- ficacement dans la zone critique, directement devant le front de taille. Ce résultat est obtenu à l'aide d'allonges de cha- peaux 20 qui sont avancées automatiquement en direction du front de taille quand le convoyeur 13 est ripé contre le front de taille par la rentrée des vérins de ripage 22. Dans les tailles d'abattage au rabot, le convoyeur 13 est ripé en di- rection du front de taille le plus souvent immédiatement après le passage du rabot. Le système de commande automatique des vérins d'avance hydrauliques à double effet 21 conjugué aux allonges de chapeaux 20 est représenté sur la figure. Les deux chambres de cylindres 21' et 21" de chaque vérin d'avance 21 sont rac- cordées par des conduits hydrauliques 30 et 31 à la sortie d'une valve de commutation à commande manuelle 32 qui est re- liée par son côté entrée à la conduite de pression P de la taille et à la conduite de retour R. La valve de commutation 32 présente trois positions de commutation. Il est prévu éga- lement, en combinaison avec le vérin de ripage 22 de l'ensem- ble de soutènement, une valve de commutation à actionnement manuel 33 présentant trois positions de commutation qui est reliée par son entrée à la conduite haute pression P, à la con- duite de retour R et à une conduite basse pression ND. La sor- tie de la valve de commutation 33 est raccordée par des con- duits 34 et 35 aux deux chambres de cylindres 22' et 22" du vérin de ripage 22. Dans l'utilisation pour un système de commande d'allonge de chapeau de soutènement marchant, les vérins de travail selon l'invention sont commandés simultanément ou de façon temporisée par le fait qu'un vérin de travail ou bien un groupe de vérins de travail effectue une course en fonction de la course d'un autre vérin de travail ou d'un autre groupe de vérins de travail. On a monté, dans la t.ige de piston 23 du vérin de ripage 22, des aimants permanents 60 qui servent d'organes de commande. Les aimants permanents 60 répartis sur la longueur de la tige de piston sont écartés d'une distance qui est égale à la course de ripage. Lors de la rentrée et de la sortie de la tige de piston 23, les aimants permanents 60 passent en fa- ce d'un organe de détection 61 qui est fixé à l'extrémité avant du vérin de ripage 22 et qui est constitué par une bobine d'in- duction. La tige de piston 62 du vérin d'avance 21, monté de façon articulée entre le chapeau principal 18 et l'allonge de chapeau 20, porte de même des aimants permanents 63 répartis selon un écartement régulier sur la longueur et qui sont noyés dans cette tige de piston. En outre, il est prévu à l'extrémité avant du vérin d'avance 21 un détecteur 64 se présentant sous la forme d'une bobine d'induction. On a prévu dans le conduit de raccordement hydrau- lique 35 aboutissant à la chambre annulaire 22' du vérin de ripage 22 une valve de commande 65 constituée par une valve de type 2/2 à commande électromagnétique, qui maintient normale- ment la communication ouverte et qui ne ferme le conduit 35 que lors d'un actionnement électrique par l'intermédiaire d'un con- ducteur de commande électrique 66. Une valve de commande corres- pondante 67 est montée dans le conduit hydraulique 30 aboutis- sant à la chambre de cylindre 21' du vérin d'avance 21. La valve de commande 67 est actionnée par un conducteur de com- mande électrique 68. Les conducteurs de commande électriques 66 et 68 ainsi que les conducteurs de raccordement électriques 69 et 70 sont reliés à un dispositif de commande électrique qui est constitué dans le cas présent par un amplificateur et un convertisseur de valeur de mesure 71. La figure montre le système dans une position dans laquelle l'allonge de chapeau.20 est complètement rentrée tandis que le vérin de ripage 22 est complètement sorti, de sorte que la pile de soutènement à bouclier est ripée jusqu'au voisinage du convoyeur 13. La valve de commande 67 est en posi- tion de blocage, étant donné que la bobine d'induction 64 se trouve ellemême dans la zone d'action d'un aimant permanent 63 et est par suite excitée de sorte que la valve de commande 67 est alimentée en courant par l'intermédiaire de l'amplifica- teur et du convertisseur de valeur de mesure 71, par l'inter- médiaire du conducteur de commande électrique 68. L'autre val- ve de commande 65 se trouve dans sa position de commutation ouverte représentée, étant donné que la bobine d'induction con- juguée 61 se trouve, alors que le vérin de ripage 22 est com- plètement sorti, hors de la zone d'action d'un aimant permanent 60. Si les valves de commutation 32 et 33 sont amenées dans les positions de commutation "sortir l'allonge de chapeau 20" et "riper le convoyeur 13", le convoyeur est alors ripé jusqu'e ce que le premier aimant permanent 60 prévu sur la tige de piston 23 du vérin de ripage se trouve en face de la bobine d'induction i61, ce qui excite celle-ci, avec pour conséquence le fait que la valve de commande 65 va subir une inversion pour parvenir à sa position de blocage, par l'intermédiaire du dispositif de commande électrique 71, tandis qu'en même temps la valve de commande 67 s'ouvre. L'allonge du chapeau 20 subit alors un mouvement de sortie jusqu'à ce que, sur le vérin d'avance 21, l'aimant permanent suivant 63 atteigne la bobine d'induction 64. La valve de commande 67 est alors commutée à nouveau pour parvenir à sa position de blocage, tandis que la valve de commande 65 est ouverte. L'installation est alors prête pour effectuer un nouveau cycle opératoire. Le rappel du soutènement marchant à l'aide du vérin de ripage 22 et la ren- trée du vérin d'avance 21 s'effectuent de façon appropriée selon une succession inverse. Dans le cas du dispositif décrit ci-avant, l'allon- ge de chapeau 20 est en conséquence sortie ou rentrée à un degré qui correspond à la rentrée ou à la sortie du vérin de ripage 22 qui la précède. Etant donné que l'écartement entre les aimants permanents 63 sur la tige de piston 62 du vérin d'avance 21 correspond à l'écartement des aimants permanents sur la tige de piston 23 du vérin de ripage 22, on obtient des courses exactement adaptées l'une à l'autre pour les vérins. '" Les aimants permanents 60 et 63 sont noyés dans des évidements, par exemple dans des perçages des tiges de piston 23, 62. Les aimants permanents sont logés dans des capsu- les en laiton qui sont noyées ou encastrées dans les évidements de la tige de piston. La fixation des capsules de laiton peut être effectué par soudage. Quand les aimants permanents ou bien les capsules de laiton les contenant ont été noyées dans les tiges de pistons, ces tiges de pistons peuvent être munies d'un revêtement métallique, par exemple d'une couche de chrome ou de nickel ou analogue. Les vérins de travail, selon l'invention peuvent également être utilisés pour d'autres systèmes et d'autres dis- positifs de commande. D'autres modifications encore peuvent être appor- tées au mode de réalisation décrit, dans s'écarter de l'inven- tion. R E V E N D I C A T I O.N S 1. - Vérin de travail utilisable en particulier pour la commande simultanée ou temporisée de vérins de travail tels que des vérins d'avance pour allonges de chapeau d'un soutènement marchant et des vérins de ripage pour -le ripage d'un convoyeur du type dans lequel des aimants permanents sont disposés sur la tige de piston du vérin de travail et coopèrent avec un organe de détection, caractérisé en ce que les aimants permanents (60, 63) sont logés dans dès capsules métalliques noyées ou encastrées dans des évidements de la tige de piston (23, 62) et immobilisés dans ces évidements. 2. - Vérin de travail selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe de détection (61, 64) est fixé au cylindre du vérin. 3. - Vérin de travail selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'organe de détection (61, 64) est une bobine d'induction. 4. - Vérin de travail selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la tige de piston (23, 62) et lesdites capsules qui y sont encastrées présentent un revêtement métallique,par exemple en chrome ou en nickel.