Brevet FR2522061A1 — publié le 19830826

Raccord de vérin de couteau pour bouclier à couteaux. L'invention concerne un raccord pour vérin de couteau de bouclier à couteaux dans lequel les vérins de couteau, qui sont disposés à l'intérieur des couteaux de creusement sont fixés au cadre de support au moyen d'organes de raccordement pénétrant dans les couteaux de creusement en partant de l'intérieur du bouclier, les organes de raccor- dement pouvant être raccordés au moyen de goujons d'accou- plement aux éléments d'accouplement munis d'ouvertures à goujon des cylindres ou des tiges de piston des vérins. On utilise avec succès, pour le creusement de tunnels, de galeries, de voies souterraines ou analogues, des boucliers à couteaux qui sont appuyés et guidés sur un cadre de support commun, les couteaux de creusement qui forment l'enveloppe du bouclier pouvant être pressés indi- viduellement ou par groupes par des vérins hydrauliques qui s'appuient dans ce cas sur le cadre de support Après avoir fait avancer les couteaux de creusement en leur appliquant la pression, on peut riper le cadre de support à l'aide des vérins des couteaux. Dans les boucliers à couteaux connus, le cadre de support est constitué par deux sections de cadre disposées l'une derrière l'autre et à une certaine distance l'une de l'autre, ces sections étant reliées pour former un cadre rigide au moyen de ceintures annulaires et/ou de liaisons diagonales La section avant et la section arrière du cadre sont alors disposées à une distance l'une de l'autre telle que les vérins des couteaux trouvent, quand ils sont à l'état d'extension, une place entre les deux sections au cadre Ceci nécessite une longueur importante et indésirable du cadre de support, qui rend plus difficile le guidage en direction du bouclier à couteau. On sait également par le document DL-OS 26 22 201 comment disposer les vérins de couteau à l'intérieur des couteaux de creusement constitué nous forme de profilés creux ou de caissons, les cylindres s'appuyant dans ce cas par l'intermédiaire de consoles contre la section arrière du cadre de support Cette disposition des vérins permet de -constituer un cadre de support plus court. Pour réaliser un bouclier à couteaux aussi court que possible et pouvant être facilement commandé, on sait également par le document DE-OS 28 49 776 comment sortir les tiges des pistons des vérins de couteau situés à l'intérieur des couteaux de creusement sur le côté arrière et au dehors des couteaux de creusement et de les raccorder, à l'arrière des couteaux, à des consoles qui sont fixées sur le côté arrière du cadre de support Selon cet agence- ment des vérins de couteau, l'application des forces à la section arrière du cadre de support devient problématique. On rencontre également des difficultés pour raccorder de façon habituelle les couteaux de creusement aux couteaux suiveurs qui consolident l'espace situé à la partie arrière du bouclier à couteaux en vue de réaliser les travaux de soutènement L'inconvénient est également que les tiges des pistons des vérins de couteau sont disposées à l'air libre aux extrémités arrière des couteaux de creusement et sont exposées à l'encrassement et à des dégâts. Si l'on dispose les vérins de couteau à l'intérieur des couteaux de creusement profilés en gouttière ou en caisson, la réalisation de leur raccordement par des goujons provoque des difficultés importantes lors du montage Les goujons d'accouplement destinés au raccordement des vérins de couteau et de leurs tiges de piston doivent être introduits dans les trous à goujon en coïncidence des raccords d'arti- culation en partant du côté des couteaux qui est d'accès difficile et situé hors du champ de vision, et qui exige un travail de montage compliqué et long dans les espaces limités que l'on rencontre lorsqu'on effectue un travail de creusement au moyen de boucliers à couteaux. Le but de l'invention est donc de proposer un mode de raccordement de vérins de couteau simple et stable selon lequel les raccords des goujons des vérins de couteau qui sont logés totalement à l'intérieur des couteaux de creusement peuvent être réalisés rapidement et sans diffi- cultës particulières même dans les espaces limités des boucliers, et peuvent être en cas de besoin rapidement dégagés. Selon l'invention, ce problème est résolu du fait que les goujons d'accouplement sont fixés sur les organes cde raccordement et peuvent être introduits à partir de l'in- térieur du bouclier dans les ouvertures àgoujon des éléments d'accouplement des vérins à couteau, ou de leurs tiges de piston, qui sont ouvertes en direction de l'axe du bouclier. Grâce à cet agencement du raccordement des vérins de couteau, les goujons d'accouplement n'ont plus besoin d'être introduits en partant du côté du couteau; désormais, ils peuvent être introduits dans les ouvertures à goujon à partir du côté inférieur ou du côté interne des couteaux de creusement par des ouvertures prévues à cet effet, ce qui peut être réalisé sans difficultés particulières même dans les espaces limités des boucliers On facilite particulière- ment le montage lorsque, selon une forme de réalisation préférée de l'invention, des glissières de guidage sont montées sur le cadre de support du bouclier à couteaux, sur ou dans lesquelles sont guidés les organes de raccordement sensiblement perpendiculairement à l'axe du bouclier en direction de la paroi exploitée Les organes de raccordement portant les goujons d'accouplement sont alors montés sur le cadre de support à la manière de verrous coulissants et ils n'ont besoin, pour réaliser ou pour dégager les accouplements par goujon, que d'être poussés dans les glissières, en direction du verrouillage ou en direction du déverrouillage. En ce qui concerne les glissières de guidage qui sont avantageusement disposées sur le côté avant de la section arrière du cadre de support, on peut utiliser avantageuse- ment de simples fentes de guidage, et en particulier des fentes de guidage en "T" Dans ce cas, les organes de raccordement sont constitués avantageusement par aes plaques de glissement ou analogues sur lesquelles sont montés les goujons d'accouplement à la manière de tourillons En outre, il est recommandé de prévoir des éléments de blocage tels que des vis de réglage ou analogue à l'aide desquels on puisse fixer les organes de raccordement dans la position de raccordement des vérins sur les glissières de guidage. Lors du montage, on introduit les vérins à couteau par l'arrière dans les couteaux de creusement profilés Pour atteindre alors un alignement aussi précis que possible des éléments d'accouplement des vérins de couteau en position de raccordement, on peut prévoir des dispositifs de guidage cylindriques entourant les vérins de couteau à l'intérieur des chambres des couteaux de creusement dans lesquels sont disposés les vérins de couteau Il est également avantageux de disposer dans les chambres, et de préférence à proximité de leur extrémité arrière, des joints d'étanchéité flexibles qui rendent les chambres étanches et y empêchent l'intro- duction de salissures. Dans le cas o deux vérins de couteau hydrauliques sont associés aux couteaux de creusement individuels, ces vérins étant disposés en parallèle dans des chambres intérieures correspondantes des couteaux de creusement profilés en caisson, il est avantageux d'associer à chaque couteau de creusement un organe de raccordement qui comprend deux goujons d'accouplement pour le raccordement des deux vérins Selon cet agencement, on peut réaliser ou dégager dans le même temps les accouplements par goujon des deux vérins de couteau. Pour réaliser la liaison entre les vérins et les cou- teaux de creusement, ces derniers comprennent à l'intérieur des raccords à goujon dont les trous sont avantageusement également ouverts en direction de l'axe du bouclier, ce qui fait que l'on peut y introduire également les goujons d'accouplement en partant du dessous du bouclier ou de l'intérieur du bouclier pour les introduire dans les trous à goujon Dans ce cas, les couteaux de creusement profilés en caisson sont avantageusement munis d'une fenêtre située du côté intérieur des couteaux, dans la zone de leur raccord à goujon, fenêtre pouvant être fermée par exemple au moyen d'un couvercle constitues sous forme d'une plaque que l'on peut mettre en place par vissage ou par serrage. L'invention sera maitennant expliquée plus en détail à l'aide d',exemples de réalisation et en référence aux dessins ci-annexés dans lesquels: la Fig 1 est une vue en coupe longitudinale et schéma- tique d'un unique couteau de creusement d'un bouclier à couteaux ainsi que de son cadre de support, comprenant un raccord de vérin de couteau selon l'invention, la Fig 2 est une vue partielle en direction de la flèche II de la Fig 1, la Fig 3 est une coupe selon la ligne III-III de la Fig 1, la Fig 4 est une coupe longitudinale semblable à celle de la Fig 1 d'un détail du raccord de vérin à couteau selon l'ivention, la Fig 5 représente l'organe de raccordement selon l'invention selon une vue qui correspond à celle de la Fig. 2 mais comprenant deux goujons d'accouplement destinés à un double raccord pour vérins. Le bouclier à couteaux est connu dans sa constitution d'ensemble et il n'est donc représenté sur le dessin que schématiquement et en vue partielle Il comprend un cadre de support 10 et un grand nombre de couteaux de creusement 11 s'appuyant contre le cadre de support d'ensemble 10 et montés sur le cadre de support par l'intérmédiaire de glissières de guidage constituées de façon connue sous forme de rainures en "T" Les couteaux de creusement 11 forment ensemble une enveloppe cylindrique ou un toit de bouclier sous la protection duquel peuvent être effectués les travaux de creusement Comîme connu, le cadre de support est constitué par une section avant 12 et par une section arrière 13 montée à certaine distance à l'arrière de la première Les deux sections 12 et 13 du cadre sont reliées l'une à l'autre pour former un cadre de support rigide au moyen d'une ceinture longitudinale (non représentée) et/ou par des liaisons en diagonale. Comme le montrent en particulier les Fig 1 et 3, les couteaux de creusement 11 sont A-ffilés en caisson Dans 0 fw les espaces intérieurs 14 des couteaux de creusement sont respectivement montés des vérins de couteau 15 constitués par un mécanisme à piston de poussée hydraulique à double effet qui supporte respectivement sur son tube cylindrique 16 et sur sa tige de piston 17 des éléments d'accouplement 18, 19 se présentant sous forme d'oeillets d'articulation. Il va de soi que le vérin de couteau 16 peut être également monté en position inversée dans le couteau de creusement, sa tige de piston 17 étant alors tournée vers l'extrémité arrière du couteau. Le couteau de creusement 11 comprend à l'intérieur un raccord à goujon 20 en forme de fourche auquel le cylindre 16 du couteau est raccordé de façon articulée grâce à l'élément d'accouplement 17 On obtient ce résultat à l'aide d'un goujon d'articulation 21 qui est introduit dans les ouvertures en alignement du raccord à goujon 21 et de l'élément d'accouplement 19 Le couteau de creusement 11 présente dans la zone de cet accouplement à goujon et sur son côté interne 22 une fenêtre 23 qui peut être fermée au moyen d'un couvercle 24 ou analogue qui peut être constitué par une plaque que l'on met en place par serrage, par vissage ou analogue Lorsqu'on retire le couvercle 24, on peut introduire le goujon par le côté inférieur ou par le côté interne du couteau de creusement, dans les ouvertures à boulon des éléments d'accouplement 19, 21 qui sont ouvertes en direction de l'axe du bouclier, comme montré à la Fig 1 Ensuite, on peut fermer la fenêtre 23 à l'aide du couvercle 24 Le couvercle 24 peut également être d'un seul tenant avec le boulon 21 et servir simultanément à la fixation du goujon 21. L'accouplement du cylindre 16 avec le cadre de support s'effectue au moyen d'organes de raccordement 25 consti- tués à la manière de plaques de glissement qui portent des goujons d'accouplement 26 en forme de tourillons et montés de façon fixe, dont l'axe est approximativement radial par rapport à l'axe du tunnel et donc disposé parallèlement à l'axe des goujons d'accouplement avant 21 La section arrière 13 du cadre de support 10 comprend pour chaque couteau de creusement 11 une glissière de guidage 27 qui est avantageusement soudée sur la face frontale de la section du cadre et qui est constituée à la manière d'une fente de guidage en "T" (Fig 2) Dans la fente de guidage en XT" peut glisser l'organe de raccordement 25 en direc- tion de la double flèche 28, c'est-à-dire en direction de l'axe du goujon d'accouplement 26 Les couteaux de creuse- ment 11 comprennent sur leur côté interne 22 des évidements en forme de trous allongés destinés au passage des organes d'accouplement 25. Lors du montage, le cylindre 15 est introduit par l'arrière dans l'espace interne 14 du couteau de creusement Il et il est poussé vers l'avant dans ce couteau jusqu'à ce qu'il atteigne une butée et de manière que l'oeillet du goujon vienne en alignement avec les trous du raccord à goujon 20 et que le goujon d'accouplement 21 puisse être introduit pour réaliser l'accouplement Lors de la réalisa- tion du raccord à goujon, le couteau de creusement 1 est dans une position dans laquelle l'introduction du goujon d'accouplement 21 n'est pas gênée par le cadre de support Il existe également la possibilité d'introduire le cylindre 15 dans le couteau de creusement 11 et de le boulonner à celui-ci avant de le monter sur le bouclier à couteaux. Dans la position de montage du couteau de creusement 11, le vérin de couteau 16 qui est monté à l'intérieur est dans une position dans laquelle l'oeillet de son élément d'accouplement 18 coïncide avec l'axe du goujon d'accouple- ment 26 de l'organe de raccordement 25 Il suffit alors de pousser l'organe de raccordement 25 dans la glissière de guidage 27, en direction du couteau de creusement 11. L'organe de raccordement 25 se déplace avec le goujon d'accouplement 28 en passant par les ouvertures 30 du couteau de creusement et parvient à l'intérieur 14 de ce couteau; simultanément, le goujon d'accouplement 26 se déplace dans l'oeillet d'accouplement 18, ce qui détermine l'accouplement par goujon Dans la position d'accouplement, l'organe de raccordement 25 est fixé sur la glissière de guidage 27 au moyen d'une vis de blocage 29. L'organe de raccordement 25 forme avec le goujon 26 un verrou pouvant glisser dans la glissière de guidage 27 et à l'aide duquel on peut réaliser facilement et rapidement le raccordement par goujon du vérin de couteau sur le cadre de support Le dégagement de l'accouplement par goujon est également facile en cas de besoin Le couteau de creusement 1 peut présenter dans sa partie interne 14 des dispositifs de guidage de cylindre qui guident le cylindre 15 lorsqu'il est introduit dans le couteau et de manière que l'oeillet prévu dans l'élément d'accouplement 18 ou 19 se trouve, lorsque le vérin de couteau est totalement inséré, en alignement avec les ouvertures à goujon du raccord à goujon Selon la Fig 4, on peut également prévoir un élément d'étanchéité flexible 31 s'appliquant contre le vérin 15 pour le protéger des salissures et qui s'appuie sur une bague de retenue 32 empêchant la pénétration des salissures dans la partie interne 14 du couteau de creusement, dans sa zone arrière. La Fig 5 montre un organe de raccordement 33 modifié, qui dans ce cas est muni de deux goujons d'accouplement 26 disposés en parallèle et du type tourillon Cet organe de raccordement 33 peut être utilisé quand sont prévus à l'intérieur du couteau de creusement deux vérins parallèles et côte à côte, qui sont accouplés respectivement par l'intermédiaire d'un goujon d'accouplement 26 avec l'organe. de raccordement commun 33 En outre, l'organe de raccorde- ment 33 représenté à la Fig 5 comprend une plaque de glissement se présentant sous la forme d'un verrou, qui glisse radialement par rapport à l'axe du bouclier à couteau dans la glissière de guidage 27 constituée sous forme d'une fente en "T". A la place des fentes de guidage en "T" des organes de raccordement 25, 33 qui sont représentées, on peut également prévoir d'autres dispositifs de guidage tels que des dispositifs de guidage tubulaires immobilisées en rotation. Il est avantageux de constituer la zone de transition entre les organes de raccordement 25, 3 et leur goujon d'accouplement 26 de manière qu'ils se rétrécissent sous une forme conique en direction de l'avancement et en direction contraire On évite ainsi que d'éventuels maté- riaux provenant du sol ou analogue soient compactés dans les évidements 30 du couteau de creusement et soient formés en briquettes Pour empêcher en particulier les organes de raccordement de sortir de leurs glissière de guidage dans la zone du fartage, il est avantageux de constituer au moins un élément de blocage 29 sous forme d'une vis traver- sante. REVENDICAT IONS 1 Raccord de vérin de couteau de bouclier à couteaux dans lequel les vérins de couteau, qui sont disposés à l'intérieur des couteaux de creusement, sont fixés au cadre de support au moyen d'organes de raccordement pénétrant dans les couteaux ae creusement en partant de l'intérieur du bouclier, les organes de raccordement pouvant être raccordés au moyen de goujons d'accouplement aux éléments d'accouplement munis d'ouvertures à goujon des cylindres ou des tiges de piston des vérins, caractérisé en ce que les goujons d'accouplement ( 26) sont fixés sur les organes de raccordement ( 25, 33) et peuvent être introduits à partir de l'intérieur du bouclier dans les ouvertures à goujon des éléments d'accouplement ( 18, 19) des vérins à couteau ( 15), ou de leurs tiges de piston ( 17), qui sont ouvertes en direction de l'axe du bouclier. 2 Raccord de vérin de couteau selon la revendication 1, caractérisé en ce que des glissières-de guidage ( 27) sont montées sur le cadre de support ( 10), sur ou dans lesquelles sont guidés les organes de raccordement ( 25, 33) sensiblement perpendiculairement à l'axe du iouclier en direction de la paroi exploitée. 3 Raccord de vérin de couteau selon la revendication 2, caractérisé en ce que les glissières de guidage ( 27) sont constituées par des fentes de guidage et de préférence par des fentes de guidage en "T'. 4 Raccord de vérin de couteau selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que les organes de raccordement ( 25, 33) peuvent être fixés sur les glissières de guidage ( 27) en position de raccordement du vérin au moyen d'élé- ments de blocage ( 29) tels que des vis de blocage. Raccord de vérin de couteau selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'au moins l'un des éléments de blocage ( 29) est constitué sous forme d'une vis traversante. 6 Raccord de vérin de couteau selon l'une des revendi- cations 2 à 5, caractérisé en ce que les organes de raccor- dement ( 25, 33) sont constitués sous forme ae plaques de -11- glissement sur lesquelles sont montés les goujons d'accou- plement ( 26) à la manière de tourillons. 7 Raccord de vérin de couteau selon l'une des reven- dications 1 à 6, caractérisé en ce que les organes de raccordement ( 33) comprennent deux goujons d'accouplement ( 26) destinés au raccordement de deux vérins de couteau ( 15) montés en parallèle dans le même couteau de creusement ( 11). 8 Raccord de vérin de couteau selon l'une des reven- dications 1 à 7, caractérisé en ce que la zone de transi- tion entre les organes-de raccordement ( 25, 33) et le goujon d'accouplement ( 26) est réalisé sous la forme approximative d'un coin sur les deux côtés en direction de l'axe du vérin de couteau. 9 Raccord de vérin de couteau selon l'une des reven- dications 1 à 8, caractérisé en ce que les couteaux de creusement ( 11) comprennent à l'intérieur des raccords à goujon ( 20) dont les trous sont ouverts en direction de l'axe du bouclier et dans lesquels les goujons d'accouple- ment ( 21) peuvent être introduits en partant de l'intérieur du bouclier. Raccord de vérin de couteau selon la revendication 9, caractérisé en ce que les couteaux de creusement ( 11) profilés en-caisson comprennent dans la zone des raccorde- ments à goujon ( 20) et sur leur côté interne des fenêtres ( 23) qui peuvent être fermées par exemple au moyen d'un couvercle ( 24) constitué sous forme d'une plaque pouvant être mise en place par vissage ou par serrage. 11 Raccord de vérin de couteau selon l'une des reven- dications 1 à 10, caractérisé en ce que les couteaux de creusement ( 11) comprennent à l'intérieur de leurs parties internes ( 14) o sont montés leurs vérins ( 15) des disposi- tifs de guidage des vérins et/ou des garnitures d'étanché- ité ( 31) destinées aux vérins.