Brevet FR2529946A1 — publié le 19840113

La présente invention se rapporte d'une façon générale aux ensembles de soupapes et concerne plus particulièrement mais non exclusivement, des ensembles de soupapes pour utilisation avec des supports hydrauliques de toits de mines. On connaît de nombreux types différents d'ensembles de soupapes pour utilisation avec des supports hydrauliques de toits de mines, supports qui peuvent comprendre, par exemple, une base, une série de pieds manoeuvrés hydrauliquement et s'étendant vers le haut depuis la base pour supporter un toit et un vérin hydraulique pour faire avancer le support depuis sa position ancienne à une position nouvelle Il peut être nécessaire d'actionner les supports individuellement ou suivant une séquence prédéterminée et coordonnée. Les ensembles de soupapes doivent donc être relativement compliqués et élabo- rés Cependant, en raison des hautes pressions mises en jeu et des conditions de travail auxquelles les soupapes sont soumises, les commandes doivent être extrêmement robustes et relativement peu élaborées De nombreux ensembles de soupapes sont commandés par un levier de commande grand et encombrant fixé au support Cela n'est pas obligatoirement acceptable avec les opérations variées et élaborées que l'ensemble de soupapes doit effectuer Par exemple, un ensemble de soupapes doit pouvoir régler les opérations suivantes, ou bien sur un support unique ou bien sur une série de supports qu'on doit manoeuvrer sur un mode coordonné f Allongement du vérin hydraulique, par exemple pour pousser vers l'avant un transporteur de charbon. 2 Abaissement des pieds avant et arrière du support suivant le schéma désiré. 3 Retrait du vérin pour tirer le support vers le transporteur de charbon à une nouvelle position. 4 Elévation des pieds avant et arrière selon un schéma sésiré - Il peut également être nécessaire de commander hydrauliquement un allongement de l'avant du toit ou d'une partie de celui-ci au cours des opéra- tions indiquées. La Demanderesse a maintenant mis au point un ensemble de soupapes particulièrement utilisable avec un support hydraulique de toit de mine, ensem- ble qui est moins élaboré que les ensembles connus mais qui peut être pourvu de commandes plus sophistiquées. Selon l'invention, un ensemble de soupapes utilisable avec un support hydraulique de toit de mine comprend une batterie de soupapes principales servant à régler l'écoulement du fluide hydraulique qui assure les manoeuvres de fonctionnement du support hydraulique du toit de mine, une batterie de soupapes d'amorçage raccordées aux soupapes principales pour commander le fonctionnement des soupapes principales, et des moyens de commande pour com- mander les soupapes d'amorçage. Les soupapes d'amorçage et leurs moyens de commande ne sont pas néces- sairement montés sur les supports eux-mêmes et ne sont pas obligatoirement soumis aux mêmes conditions sévères de fonctionnement. Les soupapes d'amorçage peuvent être agencées par paires, chaque paire comportant un dispositif de commande ayant trois positions, a savoir une posi- tion neutre dans laquelle il n'agit sur aucune soupape, une première position active dans laquelle il agit sur une soupape de la paire et une seconde posi- tion active dans laquelle il agit sur l'autre soupape de la paire. Le dispositif de commande est de préférence sollicité vers sa position neutre mais on peut prévoir des moyens de verrouillage pour maintenir le dis- positif de commande dans au moins l'une des positions actives à l'encontre de ladite sollicitation. Les moyens de verrouillage peuvent comprendre un levier flexible qui s'enclenche dans une position de verrouillage pour bloquer le dispositif de commande quand il est dans la position active correspondante, mais ce levier peut fléchir sous l'impulsion manuelle pour le sortir de sa position de ver- rouillage et permettre au dispositif de commande de revenir dans la position neutre sous l'effet de la sollicitation. Le dispositif de commande peut comprendre un levier relativement petit conçu pour un actionnement avec les bouts de doigts. D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée qui va suivre faite en regard des dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue extérieure de la batterie des soupapes principales selon un mode de réalisation de l'ensemble de soupapes selon l'in- vention; la figure 2 est une vue extérieure de la batterie des soupapes d'amorçage, la figure 3 est un schéma de circuit montrant les soupapes princi- pales et les soupapes d'amorçage reliées ensemble par un tuyau à âmes multiples la figuré 4 est une vue en arrachement partiel de la batterie des soupapes principales, la figure 5 est une vue similaire à la figure 2 mais montrant la batterie des soupapes d'amorçage d'une façon plus détaillée, la figure 6 est une vue suivant la flèche VI de la figure 5, partiel- lement en arrachement la figure 7 est une vue suivant la flèche VII de la figure 5 la figure 8 est une coupe transversale de l'une des soupapes prin- cipales; et la figure 9 est une coupe transversale d'une des soupapes d'amor- çage. L'ensemble de soupapes selon ce mode de réalisation comprend princi- palement une batterie 10 de soupapes principales raccordées par un tuyau à âmes multiples 11 à une batterie 12 de soupapes d'amorçage La batterie 10 de soupapes principales comprend douze soupapes montées par paires comme on le voit schématiquement dans la moitié inférieure de la figure 3 Les douze soupapes comprennent respectivement douze sorties 13 (voir figure 1) et celles-ci peu- vent 8 tre branchéesen service sur un appareil quelconque que l'ensemble de soupapes doit commander, comme par exemple des supports hydrauliques d'un toit de mine Des raccords 14 et 15 sont également prévus pour l'arrivée-et l'évacua- tion du fluide hydraulique Chaque soupape principale est par elle-même cons- truite de façon classique comme on peut le voir sur la figure 8 et ne sera donc pas décrite en détail La façon dont chaque soupape fonctionne sera évidente à l'examen des symboles classiques pour les soupapes sur la figure 3 Chaque sou- pape est normalement sollicitée à la position indiquée sur la figure 3 mais peut être déplacée à son autre position par l'application du fluide à l'orifice de commande 16 Le fluide arrivant dans les orifices de commande est fourni par l'entremise d'un tuyau 11 à âmes multiples en provenance de la batterie 12 des soupapes d'amorçage. La batterie 12 de soupapes d'amorçage comprend également douze sou- papes montées en paires, comme on le voit dans la moitié supérieure de la figure 3 Encore une fois chaque soupape d'amorçage est par elle-m 8 me construite de façon classique comme on le voit sur la figure 9 et elle ne sera pas décrite en détail Chaque soupape comporte un piston 17 et est sollicitée par un ressort à la position indiquée sur la figure 3 mais peut être déplacée à son autre position par application de pression au piston associé 17 Encore une fois, la façon dont fonctionne chaque soupape d'amorçage sera évidente à l'examen des symboles usuels sur la figure 3. La façon dont les soupapes d'amorçage sont commandées constitue un aspect important de l'invention et va maintenant être décrite en regard des figures 5, 6 et 7. La batterie 12 de soupapes d'amorçage comprend une enveloppe 18 et, sur chaque côté de l'enveloppe, sont montées six soupapes d'amorçage 19 Les pistons 17 des soupapes sont dirigés vers l'avant de l'enveloppe (voir figure 6). Comme il a été précédemment mentionné, les soupapes sont agencées par paires et chaque paire comprend un dispositif de commande sous forme d'un petit, levier 20 Chaque levier est terminé-par un petit bouton 21 pour faciliter la manoeuvre avec les bouts des doigts - Chaque levier 20 fait saillie à partir d'un bloc 22 articulé entre les soupapes de chaque paire Le bloc 22 s'étend en travers des pistons 17 des soupapes de la paire associée, comme on le voit schématiquement sur la figure 3. Les leviers 20 sont indiqués dans une position intermédiaire neutre dans laquelle-ils n'appliquent pas de pression à l'un quelconque des pistons 17 Au contraire, la pression des pistons 17-chargés par des ressorts pousse chaque levier dans sa position neutre. On peut déplacer chaque levier en appliquant une pression avec le bout d'un doigt soit de bas en haut pour enfoncer le piston 17 de la soupape supérieure de la paire associée, soit de haut en bas pour enfoncer le piston 17 de la sou- pape inférieure de la paire associée Ainsi chacun des six leviers présente une position neutre, une position-haute et une position basse. Dans ce mode de réalisation, des moyens sont prévus pour verrouiller chaque levier dans une position active s'il est déplacé à une position active. Ces moyens de verrouillage comprennent douze leviers flexibles 23 Comme on le voit le plus clairement sur la figure 6, chaque levier 23 est en général coudé en L, l'angle 24 du L étant dirigé vers les blocs 22 pour fournir ainsi un verrou chargé par un ressort Quand un levier est déplacé à sa position active, l'un des leviers s'enclenche dans un évidement du bloc associé 22 afin de main- tenir le levier dans sa position active Lorsqu'on désire rappeler le levier à sa position neutre, on peut presser l'extrémité libre du levier 23 vers l'enveloppe 18 ce qui oblige l'angle 24 du levier à se dégager de l'évidement dans le bloc 22 et le levier associé 20 revient élastiquement dans sa position neutre. En service, les soupapes pour travaux ardus dans l'ensemble de sou- papes principales, tel que la batterie 10, peuvent être montées directement sur le support hydraulique d'un toit de mine Eventuellement, les soupapes d'amorçage et les leviers associés de commande 20 peuvent être installés à une certaine distance, selon la longueur du tuyau à âmes multiples 11 Une simple pression d'un bout de doigt suffit pour manoeuvrer l'une quelconque des soupapes d'amorçage et quand cette soupape est manoeuvrée, elle permet au fluide hydraulique de s'écouler à partir du réservoir vers l'une des soupapes principales pour faire fonctionner cette soupape principale. L'invention n'est pas limitée aux détails du mode de réalisation qui vient d'être décrit Par exemple, il peut être souhaitable de faire en sorte qu'au moins l'un des leviers 20 fonctionne à la façon d'une "poignée d'homme mort" lorsque les soupapes associées au levier sont raccordées de manière à commander une fonction qui peut être dangereuse Pour cela, on peut par exemple enlever les leviers flexibles 23 associés au levier considéré 20 de sorte qué si un opérateur enlève son doigt du levier 20, ce dernier revient automatique- ment à sa postion neutre. Il peut arriver dans certainscas que plusieurs soupapes de l'ensemble servent à commander des fonctions variées, dont certaines risqueraient d'amener une situation dangereuse s'il était possible d'exécuter toutes ces fonctions simultanément Par exemple, il pourrait être dangereux dans certains cas de tenter de mouvoir un support de toit à une position nouvelle pendant que les pieds du support sont encore allongés Avec l'ensemble de soupapes agencé selon le mode de réalisation décrit, de nombreuses soupapes peuvent être manoeuvrées simultanément et il est donc possible d'exécuter simultanément des fonctions non compatibles Le cas échéant, des moyens peuvent être prévus pour verrouil- ler ensemble certaines soupapes ou leurs leviers de commande de manière que les seules soupapes qu'on puisse faire fonctionner simultanément soient celles qui commandent des fonctions compatibles. REVENDICATIONS 1 Ensemble de soupapes utilisable avec un support hydraulique de toit de mine, caractérisé en ce qu'il comprend une batterie de soupapes prin- cipales servant à régler l'écoulement du fluide hydraulique qui assure les manoeuvre de fonctionnement du support hydraulique du toit de mine, une bat- terie de soupapes d'amorçage raccordées aux soupapes principales pour comman- der le fonctionnement des soupapes principales et des moyens de commande pour commander les soupapes d'amorçage. 2 Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que les sou- papes d'amorçage sont agencées en paires, chaque paire comportant un disposi- tif de commande ayant trois positions, à savoir une position neutre dans la- quelle il n'agit sur aucune des soupapes, une première position active dans laquelle il agit sur une soupape de la paire et une seconde position active dans laquelle il agit sur l'autre soupape de la paire. 3 Ensemble selon la revendication 2, caractérisé en ce que le dis- positif de commande est sollicité vers sa position neutre. 4 Ensemble selon la revendication 3, caractérisé en ce que le dis- positif de commande comporte des moyens de verrouillage pour retenir le dis- positif de commande dans au moins l'une de ses positions actives à l'encontre de l'action de la sollicitation. 5 Ensemble selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens de verrouillage comprennent un levier flexible qui s'enclenche dans une posi- tion de verrouillage pour verrouiller le dispositif de commande quand il est dans la position active associée, mais qu'on peut faire fléchir manuellement hors de sa position de verrouillage pour permettre au dispositif de commande de revenir à sa position neutre sous l'effet de ladite sollicitation. 6 Ensemble selon la revendication 5, caractérisé en ce que le dis- positif de commande comprend un levier relativement petit conçu pour un action- nement avec les bots des doigts.