Brevet FR2531765A1 — publié le 19840217

L'invention concerne un dispositif pour la commande d'un distributeur électro-hydraulique, en particulier d'un distributeur pour soutènement marchant hydraulique, comportant un éléctro-aimant raccordé à un circuit auto- protégé et un distributeur hydraulique à 3/2 voies dont 1 ' obturateur maintenu dans la position initiale par une force hydraulique et/ou mécanique de distributeur peut être amené à la position de ma noeuvre par l'armature de l'aimant par l'intermédiaire d'un poussoir de manoeuvre. Le problème qui est à la base de l'invention sera indiqué à propos d'un exemple tiré de l'exploitation minière. Dans les mines, pour l'exploitation souterraine de gisements sur un large front, on utilise des unités hydrauliques de soutènement marchant qui, placées côte à côte, soutien- nent la zone d'exploitation dégagée et avancent automatique- ment à mesure que l'exploitation progresse A cet effet, dans les unités de soutènement marchant sont prévus des étais de longueur réglable hydrauliquemeqnt, des vérins de ripage et une série d'autres vérins qui accomplissent différentes fonctions selon la structure de soutènement dont il s'agit L'alimentation en agent de pression de ces mécanismes à piston de poussée s'effectue souvent en pas- sant par des distributeurs d-e commande qui, à leur tour, sont manoeuvrés par des distributeurs pilotes pouvant être actionnés hydrauliquement ou él Actriquement Dans le cas de commandes actionnées électriquement, les électro- aimants de manoeuvre des distributeurs doivent être proté- gés par des circuits auto-protégés, étant donné le risque de grisou qui, en particulier dans l'exploitation souter- raine de la houille, existe constamment Or les aimants excités par une tension auto-protégée n'exercent qu'-une petite force de manoeuvre de sorte qu'il faut veiller à ce que la force qui maintient le distributeur dans la position initiale soit harmonisée en conséquence Etant donné que pour manoeuvrer le distributeur à la phase d'at- traction, il faut toujours utiliser toute la puissance électrique, il n'est pas possible de manoeuvrer simultanément plusieurs électro-aimants avec un circuit auto-protégé Or cela est souvent exigé dans le travail d'abattage Par suite, il faut prévoir plusieurs circuits auto-protégés et les moyens nécessaires à la séparation galvanique des circuits autoprotégés sont très importants. Le problème de l'invention est de fournir une disposition avec laquelle, dans un circuit auto-protégé, on puisse commander simultanément plusieurs distributeurs électro-hydrauliques d'un appareil de travail. Ce problème est résolu par le fait que l'armature de l'aimant exécute une plus grande course que l'obturateur du distributeur et, qu'à la suite de la course de manoeuvre du distributeur,ilprécharge davantage un tampon élastique préchargé disposé entre l'armature et le poussoir de manoeu- vre, que dans la position de manoeuvre l'armature est appli- quée directement contre le corps de sorte qu'il apparait une force de rémanence, qu'après la fin du processus de manoeuvre la tension appliquée à la bobine d'aimant est abaissée électroniquement dans une mesure telle que l'obtu- rateur du distributeur est maintenu dans la position de manoeuvre à la fois par la force magnétique induite avec une tension résiduelle réduite et par la force de rémanence et que lorsque la tension résiduelle est coupée, le tampon élastique préchargé engendre entre le corps et l'armature un interstice d'air qui dégrade la force de rémanence de sorte que l'obturateur du distributeur est ramené à la position initiale par la force du distributeur Des mo- des d'exécution avantageux seront expliqués plus loin. Dans le distributeur électro-hydraulique selon l'invention, pendant le processus de manoeuvre est engendrée une force de rémanence et après le processus de manoeuvre, une tension réduite est appliquée à la bobine de l' électro- aimant La force de rémanence est utilisée pour maintenir l'électro-aimant ou le distributeur en position de manoeuvre avec une tension notablement réduite, et l'avantage obtenu est que l'énergie en excès du circuit autoprotégé peut être utilisée pour manoeuvrer d'autres distributeurs électro- magnétiques de sorte que par exemple dans le cas d'une unité hydraulique de soutènement marchant, plusieurs fonc- tions peuvent être accomplies simultanément Lors du proces- sus de manoeuvre, un tampon élastique inséré entre l'armature et le poussoir de manoeuvre est en même temps préchargé et après le débranchement de la tension résiduelle appli- quée il surmonte la force de rémanence de sorte que le distributeur est ramené à la position initiale -par la force du distributeur qui agit à nouveau librement. L'invention est expliquée plus précisément à propos des dessins sur lesquels: Fig 1 montre un graphique de puissance du distribu- teur électro-hydraulique dans lequel la force F est appli- quée sur la distance de manoeuvre S, Fig 2 représente symboliquement le distributeur électro-hydraulique, l'électro-aimant étant désigné par 1, le tampon élastique préchargé par 2 et le distributeur à 3/2 voies à ressort par 3. On n'a pas représenté ou pas désigné, dans l'électro- aimant 1, le corps et l'armature, dans le cas du tampon élastique préchargé 2 disposé entre l'électro-aimant 1 et le distributeur 3, le ressort présentant une faible constante élastique et dans le cas du distributeur à 3/2 voies, le poussoir de manoeuvre et l'obturateur Le distributeur à 3/2 voies 3 relie alternativement un raccor- dement A à un raccordement à haute pression P et à un raccordement à basse pression T. Sur le graphique de puissance, les symboles ont les significations suivantes: F 1 force emmagasinée dans le tampon élastique, F ô= force dans le tampon élastique préeharg A davan- tage, F 3 = force magnétique en pleine tension, F 4 force de rémanence, F 5 = force magnétique quand la tension est abaissée, F 6 =force de distributeur, 51 = course de distributeur, 52 = course du tampon élastique. La courbe du haut sur la Fig 1 est la courbe de puissance de l'électroaimant en pleine tension, tandis qu'en dessous est dessinés la courbe de puissance quand la tension est abaissée. Le processus de manoeuvre du distributeur électro- hydraulique est amorcé par le fait que l'électro-aimant 1 est excité avec la puissance électrique totale d'un circuit auto-protégé Dans la position initiale, la force de manoeu- vreagissant à l'armature est à peu près nulle Toutefois, la force magnétique augmente avec la course de l'armature, l'entrefer diminuant Le distributeur 3 est manoeuvré quand la force F 1 emmagasinée dans le tampon élastique 2 est plus grande que la force de distributeur F 6 par laquelle le distributeur 3 est maintenu dans la position initiale ou dans la position de fermeture Après la course de manoeuvre 51, l'armature effectue encore, pendant que la force magnétique augmente, une course résiduelle 52. Mais étant donné que le ressort mou du tampon élastique 2 est seulement préchargé davantage après la manoeuvre du distriburteur 3, sur le parcours relativement court 52, la compression spécifique transmise à l' obturateur et au siège de distributeur n'augmente guère. Dans la position de manoeuvre occupée à la fin du processus de manoeuvre, l'armature vient s'appliquer directement sur le corps de sorte que l'aimant engendre une force de rémanence Alors, la tension du circuit auto-protégé, appliquée à la bobine d'aimant, s'abaisse à une valeur telle que la force magnétique réduite restante F 5, en coopération avec la force de rémanence F 4, est plus grande que la force F 2 du tampon élastique, agissant en sens opposé, de sorte que le distributeur est sûrement maintenu dans la position de manoeuvre, même avec une dépense d'énergie notablement réduite Avec l'énergie libérée, on peut alors raccorder au circuit auto-protégé plusieurs distributeurs électro- hydrauliques et les manoeuvrer simultanément. Après la manoeuvre, le distributeur 3 est amintenu ouvert par la force magnétique F 5 engendrée quand la puissan- ce est diminuée, en coopération avec la force de rémanence F contre la force F 2 du tampon élastique préchargé Aussi- tôt que la tension à la bobine d'aimant est débranchée, la force F 2 du tampon élastique 2 écarte du corps l'armature qui n'est plus maintenue que par la force de rémanence et il se produit un entrefer de sorte que la force de - rémanence disparaît Alors, l'obturateur du distributeur ne subit plus que la force de distributeur F 6 qui ramène l'obturateur à la position initiale du distributeur 3. R E V E N D I C A T I O N S 1 Dispositif pour la commande d'un distributeur électro-hydraulique, en particulier d'un distributeur pour soutènement marchant hydraulique, comportant un électro- aimant racordé à un circuit auto-protégé et un distribu- teur hydraulique à 3/2 voies dont l'obturateur maintenu dans la position initiale par une force hydraulique et/ou mécanique de distributeur peut être amené à la position de manoeuvre par l'armature de l'aimant par l'intermédiaire d'un poussoir de manoeuvre, dispositif caractérisé par le fait que l'armature ( 1) de l'aimant exécute une plus grande course que l'obturateur du distributeur ( 3) et, qu'à la suite de la course de manoeuvre du distributeur ( 3), il précharge davantage un tampon élastique préchargé ( 2) disposé entre l'armature et le poussoir de manoeuvre, que dans la position de manoeuvre l'armature est appliquée directement contre le corps de sorte qu'il apparait une force de rémanence (F 4), qu'après la fin du processus de manoeuvre la tension appliquée à la bobine d'aimant est abaissée électroniquement dans une mesure telle que l'obturateur du distributeur ( 3) est maintenu dans la position de manoeuvre à la fois par la force magnétique (F 5) induite avec une tension résiduelle réduite et par la force de rémanence (F 4), et que lorsque la tension résiduelle est coupée, le tampon élastique préchargé ( 2) engendre entre le corps et l'armature un interstice d'air qui dégrade la force de rémanence (F 4) de sorte que l'obtu- rateur du distributeur ( 3) est ramené à la position initiale par la force (F 6) du distributeur. 2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'au tampon élastique ( 2) est incorporé un ressort à faible constante élastique et que la force (F 2) emmagasinée dans le tampon élastique ( 2) après le processus de manoeuvre est plus grande que la force de rémanence (F 4) mais plus petite que la force magnétique agissant quand la tension n'est pas abaissée pendant le processus de maneouvre, mais que dans la position de manoeuvre, elle n'est pas plus grande que la force de rémanence (F 4) et la force magnétique (F 5) engendrée quand la tension est abaissée, réunies. 3 Dispositif selon l'une quelconque des revendica- tions 1 et 2, caractérisé par le fait qu'à un circuit auto-protégé, plusieurs distributeurs èlectro-hydrauliques ( 3) sont raccordés et peuvent être commandés simultanément.