<Desc/Clms Page number 1>
HOLLYBANK ENGINEERING COMPANY LIMITED, résidant à LONDRES.
ETANCONS DE MINE ET ETAIS ANALOGUES.
L'invention concerne des étançons télescopiques de mine et étais analogues.
Elle a pour but de fournir un étançon de construction simple et robuste qui puisse être érigé à la main et dans lequel toute augmenta- tion de la charge produise automatiquement une augmentation de la résis- tance de 19étançon9 jusqu'à. une certaine pression déterminée d'avance.
Suivant la présente invention, un étançon de mine ou étai analogue comprend une tête télescopique ou autre organe mobile librement déplaçable relativement à un organe fixe ou de base pour que l'étançon puis- se 'être monté à la main à la hauteur voulue, et un dispositif de serrage empêchant, par friction, le télescopage des organes montés et agencé de fa- çon que la descente de 2'organe de tête sous une charge excessive soit au- tomatiquement contrariée par un accroissement de l'action de serrage du dispositif de serrage jusque une limite prédéterminée. Au delà de ce point, l'étançon continue à céder sous charge constante.
L'action de serrage du dispositif de serrage peut augmenter automatiquement avec l'accroissement de la pression de charge jusqu'à un maximum déterminé d'avance, au delà duquel l'étançon continue à céder sous la charge.
De préférence, le dispositif de serrage fait partie d'un sys- tème hydraulique, la pression initiale nécessaire pour que le dispositif de serrage empêche les organes de télescoper étant obtenue par un dispositif de pompage approprié commandé par l'opérateur, un dispositif intervenant pour augmenter la pression dans le système et par conséquent la force exer- cée par le dispositif de serrage lorsque, sous l'effet d'une pression du toit supérieure à la pression de réglage déterminée d'avance, l'organe mo- bile est enfoncé de force dans l'organe fixe.
<Desc/Clms Page number 2>
Pour la mise en oeuvre de l'invention, l'organe mobile est construit de préférence pour télescoper relativement à l'organe fixe ou de base qui peut comprendre un pied approprié. Le dispositif de serrage peut être monté sur l'organe fixe et comprendre des plaques de pression en acier ou alliage d'acier ou autre matière convenable, qui s'appliquent contre l'organe mobile sous l'influence d'un dispositif hydraulique directement commandé par le dispositif de pompage et permettant d'obtenir la pression de serrage initial*
Avantageusement, le dispositif de serrage fait partie d'un élément séparé, appelé la tête de serrage, qui s'adapte sur l'extrémité su- périeure de l'organe fixe et est percé d'une fente ou constitué d'une autre manière pour recevoir l'organe mobile,,
La tête de serrage coulisse sur l'or- gane fixe de façon à permettre un mouvement relatif limité entre la tête et l'organe fixe, des arrêts empêchant le dégagement de la tête.
A l'intérieur de la tête de serrage sont montés deux éléments hydrauliques qui appliquent les plaques de pression sur l'élément mobile.
Ces éléments peuvent être des sacs extensibles, par exemple en caoutchouc ou en néoprène, chaque sac pouvant être moulé à l'intérieur de la tête ou constituer un élément séparé conformé pour s'y loger. Chaque sac comprend une cavité plate de la même forme que l'intérieur de la tête de serrage et à l'intérieur de laquelle on peut pomper un fluide hydraulique, le sac étant construit pour résister à de hautes pressions.
En service,lorsqu'un liquide hydraulique est chassé dans la cavité de chaque sac, les plaques de pression correspondantes se déplacent afin d'exercer la pression dans la direction voulue.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, on utilise, en plus des sacs de pression ou autres dispositifs hydrauliques agissant par l'intermédiaire des plaques de pression pour appliquer une pression de serrage à l'organe mobile, un dispositif hydraulique, par exemple un sac ex- tensible, pour soulever l'organe mobile.
On remarquera qu'en reliant les sacs de serrage et de soulève- ment, il est possible, par des soupapes de réglage appropriées de fixer une pression maximum au delà de laquelle l'étançon cède.
Suivant une forme de réalisation préférée de l'invention, un étançon de mine comprend des organes tubulaires qui télescopent l'un dans l'autre, et la tête de serrage comprend un collier monté sur l'organe fixe et une galerie pour recevoir un sac de pression annulaire, l'autre partie de la tête de serrage, dans laquelle est montée le sac de serrage, entou- rant l'organe mobile et comportant une jupe pénétrant dans la galerie.
On peut utiliser des pistons hydrauliques au lieu du disposi- tif décrit ci-dessus, mais ceux-ci sont plus coûteux et exigent plus d'en- tretien.
L'invention est représentée aux dessins annexés dans son appli- cation à un étançon de mine, dont
Figs. 1 et 2 sont des vues en coupe, verticale et horizontale respectivement, montrant l'élément de serrage d'un étançon suivant l'inven- tion, Fige 3 étant un schéma du système hydraulique faisant fonctionner l'é- lément de serrage.
Fig. 4 est une vue en élévation en coupe et Fig. 5 une coupe transversale d'un étançon tubulaire muni d'un dispositif de serrage suivant l'invention.
Fig. 6 et 7 sont des coupes, verticale et horizontale, montrant un étançon tubulaire muni d'une autre forme de dispositif de serrage confor- me à l'invention.
Fig. 8 est une coupe verticale d'une autre forme de dispositif
<Desc/Clms Page number 3>
de serrage pour étançon tubulaire. Fig. 9 est un schéma de système hydrau- lique destine aux formes de dispositifs de serrage des Fige. 4 à 8 inclus.
Dans ces dessins, l'étançon conforme à l'invention comprend un support fixe A ayant un pied B (Fig. 4) et un support mobile C qui coulisse librement dans le support fixe A.
Dans le cas d'un étançon de mine, le support mobile C supporte la pression dirigée vers le bas exercée par le toit,, et la présente inven- tion concerne essentiellement la construction du dispositif de serrage em- pêchant le support mobile C de descendre à l'intérieur du support fixe A.
Dans la forme représentée sur les Figs. 1 et 2, l'étançon est construit en poutrelles d'acier H ou I, le support fixe comportant des ailes
1 1' tandis que, comme on peut le voir sur la Fig. 2, le support mobile C comprend une âme, centrale 2 et des brides d'extrémité 3. Le dispositif de serrage a la forme d'une boite montée à la partie supérieure du support fi- xe A, avec une fente verticale 4 pour recevoir l'âme centrale 2 de la partie mobile de l'étang on.
Cette botte est avantageusement formée de deux parties complé- mentaires 5, 5' creusées de cavités 6 réservant un logement pour les plaques de pression 10, 10' qui, lorsque les diverses pièces sont assemblées se trou- vent de part et d'autre de l'âme 2. Entre chacune des plaques 10, 10' et le dos de la cavité se trouvent un ou plusieurs sacs extensibles 11 formés par exemple de caoutchouc ou de néoprène éventuellement renforcé de coton ou d'une autre matière. Chaque sac peut être moule dans la partie qui lui est réservée dans la cavité du dispositif de serrage, ou formé comme pièce sé- parée pour s'y loger.
Chaque partie du dispositif de serrage comprend une jupe 12 recouvrant l'organe de base A et centrant l'ensemble du dispositif de ser- rage sur l'étançon, des oreilles 19 percées d'orifices 19' étant prévues pour fixer des boulons, non représentés, maintenant ensemble les deux par- ties du dispositif de serrage.
De courtes brides 13 s'étendent à la partie centrale et paral- lèlement à la jupe 12 en ménageant des cavités 14 dans chacune desquelles se trouve un second sac de pression 15. Entre la face inférieure des sacs de pression 15 et la partie supérieure de l'organe de support A se trouve une plaque 16, 17 étant une pièce de calage.
Les différents sacs 11-15 ont une cavité plate 18 ayant sensi- blement la même forme que la botte et dans laquelle on pompe le fluide hy- draulique par des conduites appropriées décrites ci-après, le sac étant con- struit' de facon à pouvoir résister à des pressions élevées de l'ordre de 270 à 420 kg/ cm La pression de liquide nécessaire est fournie par une source de pression, distante de l'étançon, avantageusement une pompe à main indiquée en P sur la Fig. 3, d'où elle est transmise par des conduites d'a- limentation et de retour aux sacs de pression.
Sur la Fig. 3, la pression développée par la pompe P-est trans- mise dans le sens des flèches X par une conduite 20 jusqu'aux sacs princi- paux de serrage 11,
Les tuyaux reliant la pompe et la tête de serrage peuvent être des tuyaux de petit diamètre en métal ou en matière flexible renforcée, di- rectement joints à une tête de serrage comportant des passages, non repré- sentés, communiquant avec la chambre intérieure 18 des sacs de serrage 11.
D'autres passages intérieurs font communiquer les chambres 18 avec les cham- bres intérieures des sacs horizontaux 15.
Une élévation de la pression dans les sacs 11 détermine leur dilatation et par conséquent un déplacement des plaques 10, 10' l'une vers l'autre pour serrer l'âme du support mobile C. Il s'ensuit que les deux par- ties de l'étançon sont virtuellement maintenues contre tout mouvement.
<Desc/Clms Page number 4>
Lorsque la pression dans les sacs de serrage 11 dépasse une valeur déterminée d'avance, la soupape V1 s'ouvre et permet au liquide sous pression de passer dans les sacs horizontaux 15, la dilatation de ces deux sacs produisant une force verticale de soulèvement dans la direction vou- lue pour combattre la poussée dirigée vers le bas, exercée par le toit sur le support mobile C, au cas où l'action de serrage des plaques 11 est insuf- fisante pour soutenir le toit.
Des sacs de soulèvement 15, le liquide retourne à la pompe par une seconde soupape V2 qui peut être réglable et déterminer la pression ma- ximum sous laquelle l'étançon cède. Des soupapes à by-pass X1,X2 sont de pré- férence prévues pour les deux soupapes V1 et V2, comme sur le dessin.
Les soupapes V1, V2 peuvent être des soupapes ordinaires à bil- le età ressort,afin de supprimer tout réglage sauf aux intervalles pres- crits une fois qu'elles ont été réglées pour fonctionner sous une pression déterminée. Les réglages peuvent s'effectuer de deux façons:
1) en augmentant ou en diminuant la tension du ressort à l'aide d'une vis qui peut être bloquée en place,
2) en utilisant une série de ressorts standard de différentes caractéristiques, les ressorts étant changés suivant les besoins pour obte- nir différents réglages de soupapes.
En service,lorsque l'étançon n'est pas sous pression, le poids des organes de tête C lui fait prendre normalement la position complètement télescopée, pratique pour retirer l'étangon du toit et pour le manipuler.
Pour monter l'étançon, l'opérateur l'ayant placé en position verticale sai- sit l'organe de tête C d'une main et le place en contact avec la bèle du toit. De l'autre main, il pompe du liquide dans l'appareil en 10 ou 15 coups approximativement suivant la capacité volumétrique du système hydraulique qu'on maintient à un minimum pour que le temps nécessaire pour mettre l'é- tangon sous pression soit aussi court que possible.
Lorsque le toit s'abaisse, le liquide dans le sac de soulève- ment 15 est chassé hors du sac. Il passe d'abord dans les sacs de pression 11 où il augmente progressivement la pression horizontale sur les plaques 16 et par conséquent, la charge que l'étançon peut porter. Ce transfert continue jusqu'à ce que tout le liquide ait été chassé du sac 15 ou jus- qu'à ce que la soupape de décompression V2 intervienne à la pression déter- minée d'avance. En pratique, il est possible de régler les volumes de li- quide dans les divers sacs pour que le télescope soit dans tous les cas com- mandé par la soupape V2
On effondre l'étançon en faisant fonctionner les soupapes à by-pass X qui sont de préférence prévues pour revenir automatiquement en position fermée. Les deux soupapes à by-pass peuvent être commandées par un même levier.
Les Figs. 4 et 5 montrent l'application de l'invention à un étançon de mine de section transversale circulaire, cet étançon comprenant un support fixe A tubulaire, tandis que le support mobile C est un tube cou- lissant à l'intérieur du tube A muni d'une plaque de base B.
La botte de serrage comprend un anneau ou collier 30 intérieu- rement fileté pour se fixer sur une partie taraudée 31 à la partie supérieu- re du support fixe A. Une galerie 32 est ménagée dans l'anneau 30 et contient un sac de pression annulaire 33 formant un réservoir horizontal. L'autre par- tie du dispositif de serrage est complétée par un collier à brides 34, le diamètre intérieur 35 des brides étant légèrement supérieur à celui du sup- port mobile C pour que celui-ci puisse coulisser librement, et ce collier comporte à sa partie inférieure une jupe 36 qui, lorsque les deux parties du dispositif de serrage sont assemblées,
se place dans la galerie 32 de fa-
<Desc/Clms Page number 5>
gon que la partie 34 s'élève et s'abaisse lorsque le sac 33 se dilate et se contracte.A l'intérieur du collier supérieur 34-se trouve un autre sac 38 qui constitue le sac de serrage et forme également un réservoir vertical, ce dernier sac, relié directement à la pcmpe de compression, exerçant lors- qu'il est gonflé une pression sur un tampon de frottement circulaire 39 en- tourant le tube C.
On voit donc que l'emploi d'un étangon tubulaire de section circulaire a comme avantage que les opérations verticale et horizontale du dispositif de serrage peuvent être effectuées par un seul sac ou réservoir, ce qui réduit le nombre de soupapes de commande nécessaire, comme on peut le voir sur la Fig. 9 où P1 indique la pompe directement accouplée au ré- servoir et au sac de serrage 38 qui permet d'obtenir la force horizontale pour appliquer le tampon de friction 39 en contact avec le support mobile C.
La construction et le fonctionnement du système hydraulique restent sensiblement les marnes, mais peuvent varier pour satisfaire des be- soins spéciaux. Dans le système représenté sur la Figo 9, le sac de serrage 38 est relié au sac de soulèvement vertical 33 par des conduites 40? 41, contenant des soupapes à sens unique V4, V5 fonctionnant dans le sens des flèches. Une troisième soupape V règle la pression de décompression du sac 33.
En service, lorsque la pression dans le sac 38 atteint une valeur déterminée d'avance, la soupape de retenue V s'ouvre pour admettre le liquide dans le sac de pression (appelé le sac de soulèvement) 33, dont la dilatation écarte les parties fixe et mobile du support comme décrit plus haut.
Lorsque la pression s'applique au support en sens vertical ou axial, comme c'est le cas lorsqu'il est placé entre le toit et le mur d'une mine, la pression dans le sac de soulèvement 33 augmente si le toit s'abais- se et par conséquent du liquide est chassé par la soupape de retenue V5 dans le sens des flèches dans le sac 38, de sorte que la pression de serrage aug- mente
Une troisième soupape V6 est prévue entre le sac 33 et la pom- pe F et peut être réglée pour intervenir à une pression déterminée d'avan- ce, supérieure à celle de la soupape V5 pour que tout liquide en excès dans le sac 33 puisse alors retourner dans la pompe ou le réservoir de la pompe.
De cette manière, lorsque le sac 33 est vide, c'est-à-dire que la pression de service maximum déterminée d'avance est dépassée, une nouvelle pression extérieure sur l'étangon l'abaisse uniformément lorsque cette pression dé- passe la résistance déterminée d'avance pour laquelle les tampons de frotte- ment 39 sont prévus.
D'une autre manière, il est possible d'agencer l'étangon pour que les soupapes V4, V5 admettent le liquide du sac de compression 33 dans le sac 38 jusqu'à une pression déterminée d'avance, puis permettent au li- quide de s'écouler dans la direction inverse dans le sac 33 lorsque la pres- sion y diminue.
On remarquera que lorsque l'étançon cède, c'est-à-dire que la force est suffisante pour dépasser la résistance des éléments de serrage 38, 39, la poussée sur le sac 33 est supprimée et du liquide s'écoule du sac 38 dans le sac 33 pour la rétablir.
Les soupapes V4, V5 et V6 peuvent être réglables pour donner à l'étangon ou étai analogue une large gamme de charges de serrage au toit et de télescopage. Les soupapes V4 et sont munies de by-pass qui peuvent être commandés simultanément et manuellement, pour laisser sortir tout le liquide des sacs de pression 38, 33, supprimant ainsi la pression de serra- ge et permettant au support mobile C de descendre dans l'organe fixe A.
<Desc/Clms Page number 6>
L'élasticité du sac de compression 33 est de telle nature que même lorsque le support est fermement serré à la main, entre des surfaces fixes, de sorte que l'organe intérieur C ne puisse se déplacer relativement à l'organe fixe A, une pression de fluide suffisante puisse être pompée dans le réservoir 33 pour assurer une accumulation satisfaisante de pression dans le réservoir 38, afin de faire fonctionner le dispositif de serrage verti- cal lorsque le réservoir 33 est comprime. En variante, comme le montre la Fig. 8, un réservoir ou anneau de compression peut être placé entre l'organe fixe et le coté de serrage ou à la tête ou à la base du support, pour don- ner à l'organe C la poussée initiale vers le haut, de façon qu'il rattrape automatiquement le jeu éventuel entre son extrémité et le toit.
On remarquera que les tampons de pression peuvent avoir plu- sieurs formes et dans l'agencement représenté sur les Figs. 6 et 7, ces tam- pons sont des sections 41 en forme d'arc, enfermées à l'intérieur d'une ban- de circulaire 42 en métal à ressort, qui dans la forme représentée, compor- te des extrémités périphériquement rabattues.
On peut voir une autre possibilité d'exécution sur la Fig. 8 où une bande 43 en hélice entoure l'organe mobile C, cette bande 43 étant entourée à son tour d'une bande 44 en métal à ressort, à l'extérieur de la- quelle s'applique le sac de pressiono
Cette construction assure une flexibilité suffisante de l' agen- cement pour que le dispositif de serrage à friction enserre l'étai tubulai- re sur toute sa circonférence avec une surface de contact maximum.
Pour obtenir un coefficient de frottement adéquat entre les tampons de friction 39 et le support mobile C, il peut être nécessaire d'aug- menter l'accrochage par des ondulations ou des saillies du tube ou par d'au- tres moyens.
REVENDICATIONS.
1, Etai télescopique pouvant servir d'étahcon de mine, com- prenant des organes fixe et mobile librement extensibles et un dispositif de serrage porté par un de ces organes pour entrer en contact de friction avec l'autre organe afin d'empêcher les organes de télescoper lorsqu'ils sont érigés, caractérisé en ce que lors d'un déplacement relatif entre les organes du à une charge excessive, l'action de serrage appliquée par le dis- positif de serrage augmente proportionnellement.
2. - Etai télescopique pouvant servir d'étançon de mine compre- nant des organes fixe et mobile librement extensibles et un dispositif de serrage porté par un de ces organes pour entrer en contact de friction avec l'autre organe afin d'empêcher les organes de télescoper lorsqu'ils sont érigés, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif à pression de fluide capable d'appliquer une pression croissante par l'intermédiaire du disposi- tif de serrage lorsque les organes télescopent sous une charge escessive.
<Desc / Clms Page number 1>
HOLLYBANK ENGINEERING COMPANY LIMITED, residing in LONDON.
MINE BARRIERS AND SIMILAR STAYS.
The invention relates to telescopic mine props and the like.
Its purpose is to provide a strut of simple and sturdy construction which can be erected by hand and in which any increase in load automatically produces an increase in strength from 19 strut9 up to. a certain pressure determined in advance.
According to the present invention, a mine prop or the like prop comprises a telescopic head or other movable member freely movable relative to a fixed or base member so that the prop can be mounted by hand at the desired height, and a clamping device preventing, by friction, the telescoping of the mounted members and arranged so that the descent of the head member under an excessive load is automatically thwarted by an increase in the clamping action of the clamping device. tightening to a predetermined limit. Beyond this point, the prop continues to fail under constant load.
The clamping action of the clamping device can automatically increase with increasing load pressure up to a predetermined maximum, beyond which the prop continues to yield under load.
Preferably, the clamping device is part of a hydraulic system, the initial pressure necessary for the clamping device to prevent the members from telescoping being obtained by an appropriate pumping device controlled by the operator, a device intervening to increase the pressure in the system and consequently the force exerted by the clamping device when, under the effect of a roof pressure greater than the pre-determined set pressure, the movable member is depressed of force in the fixed organ.
<Desc / Clms Page number 2>
For the implementation of the invention, the movable member is preferably constructed to telescope relative to the fixed or base member which may comprise a suitable foot. The clamping device may be mounted on the stationary member and include pressure plates of steel or steel alloy or other suitable material, which rest against the movable member under the influence of a directly controlled hydraulic device. by the pumping device and allowing to obtain the initial clamping pressure *
Advantageously, the clamping device is part of a separate element, called the clamping head, which fits over the upper end of the fixed member and is slotted or otherwise constructed. to receive the movable member,
The clamping head slides on the fixed member so as to allow limited relative movement between the head and the fixed member, with stops preventing disengagement of the head.
Inside the clamping head are mounted two hydraulic elements which apply the pressure plates to the movable element.
These elements can be expandable bags, for example rubber or neoprene, each bag can be molded inside the head or constitute a separate element shaped to be housed therein. Each bag includes a flat cavity the same shape as the interior of the clamping head and within which hydraulic fluid can be pumped, the bag being constructed to withstand high pressures.
In service, when hydraulic fluid is forced into the cavity of each bag, the corresponding pressure plates move to exert pressure in the desired direction.
According to another characteristic of the invention, in addition to pressure bags or other hydraulic devices acting via the pressure plates to apply a clamping pressure to the movable member, a hydraulic device, for example a expandable bag, to lift the movable member.
It will be noted that by connecting the clamping and lifting bags, it is possible, by appropriate adjustment valves, to set a maximum pressure beyond which the prop gives way.
According to a preferred embodiment of the invention, a mine prop comprises tubular members which telescoping one into the other, and the clamping head comprises a collar mounted on the fixed member and a gallery for receiving a bag annular pressure, the other part of the clamping head, in which is mounted the clamping bag, surrounding the movable member and comprising a skirt penetrating into the gallery.
Hydraulic pistons can be used instead of the device described above, but these are more expensive and require more maintenance.
The invention is shown in the accompanying drawings in its application to a mine prop, of which
Figs. 1 and 2 are sectional views, vertical and horizontal respectively, showing the clamping element of a strut according to the invention, Fig. 3 being a diagram of the hydraulic system operating the clamping element.
Fig. 4 is a sectional elevational view and FIG. 5 a cross section of a tubular prop provided with a clamping device according to the invention.
Fig. 6 and 7 are sections, vertical and horizontal, showing a tubular prop provided with another form of clamping device according to the invention.
Fig. 8 is a vertical section of another form of device
<Desc / Clms Page number 3>
clamp for tubular prop. Fig. 9 is a diagram of a hydraulic system intended for the forms of clamping devices of the Fige. 4 to 8 inclusive.
In these drawings, the prop according to the invention comprises a fixed support A having a foot B (Fig. 4) and a movable support C which slides freely in the fixed support A.
In the case of a mine prop, the mobile support C withstands the downward pressure exerted by the roof ,, and the present invention essentially relates to the construction of the clamping device preventing the mobile support C from descending. inside the fixed support A.
In the form shown in Figs. 1 and 2, the prop is constructed of H or I steel beams, the fixed support comprising wings
1 1 'while, as can be seen in FIG. 2, the mobile support C comprises a core, central 2 and end flanges 3. The clamping device has the form of a box mounted on the upper part of the fixed support A, with a vertical slot 4 to receive the central web 2 of the mobile part of the pond.
This boot is advantageously formed of two complementary parts 5, 5 'hollowed out with cavities 6 reserving a housing for the pressure plates 10, 10' which, when the various parts are assembled are located on either side of the boot. the core 2. Between each of the plates 10, 10 'and the back of the cavity are one or more expandable bags 11 formed for example of rubber or neoprene optionally reinforced with cotton or another material. Each bag may be molded in the part reserved for it in the cavity of the clamping device, or formed as a separate part to receive it.
Each part of the clamping device comprises a skirt 12 covering the base member A and centering the whole of the clamping device on the strut, ears 19 pierced with holes 19 'being provided for fixing bolts, not shown, holding the two parts of the clamping device together.
Short flanges 13 extend to the central part and parallel to the skirt 12, leaving cavities 14 in each of which is a second pressure bag 15. Between the underside of the pressure bags 15 and the upper part of the pressure bag 15. the support member A is a plate 16, 17 being a wedging part.
The various bags 11-15 have a flat cavity 18 having substantially the same shape as the boot and into which the hydraulic fluid is pumped through suitable conduits described below, the bag being so constructed. be able to withstand high pressures of the order of 270 to 420 kg / cm The necessary liquid pressure is supplied by a pressure source, remote from the prop, advantageously a hand pump indicated at P in FIG. 3, from where it is transmitted by supply and return lines to the pressure bags.
In Fig. 3, the pressure developed by the pump P is transmitted in the direction of the arrows X through a pipe 20 to the main clamping bags 11,
The pipes connecting the pump and the clamping head can be small diameter pipes made of metal or of reinforced flexible material, directly joined to a clamping head comprising passages, not shown, communicating with the inner chamber 18 of the tubes. clamp bags 11.
Other interior passages make the chambers 18 communicate with the interior chambers of the horizontal bags 15.
An increase in the pressure in the bags 11 determines their expansion and consequently a displacement of the plates 10, 10 'towards each other to clamp the core of the movable support C. It follows that the two parts of the prop are virtually held against any movement.
<Desc / Clms Page number 4>
When the pressure in the clamping bags 11 exceeds a predetermined value, the valve V1 opens and allows the pressurized liquid to pass into the horizontal bags 15, the expansion of these two bags producing a vertical lifting force in the direction intended to combat the downward thrust exerted by the roof on the movable support C, in the event that the clamping action of the plates 11 is insufficient to support the roof.
From the lifting bags 15, the liquid returns to the pump through a second valve V2 which can be adjustable and determine the maximum pressure under which the prop yields. Bypass valves X1, X2 are preferably provided for the two valves V1 and V2, as in the drawing.
Valves V1, V2 can be ordinary spring-loaded ball valves, to eliminate any adjustment except at prescribed intervals once they have been adjusted to operate at a specified pressure. Settings can be made in two ways:
1) by increasing or decreasing the spring tension using a screw which can be locked in place,
2) using a series of standard springs of different characteristics, the springs being changed as needed to achieve different valve settings.
In service, when the prop is not under pressure, the weight of the head members C normally causes it to assume the fully telescoped position, convenient for removing the pond from the roof and for handling it.
To assemble the prop, the operator having placed it in a vertical position grasps the head unit C with one hand and places it in contact with the roof beam. With the other hand, he pumps liquid into the apparatus in approximately 10 or 15 strokes depending on the volumetric capacity of the hydraulic system, which is kept to a minimum so that the time necessary to put the spar under pressure is also short as possible.
As the roof lowers, the liquid in the lift bag 15 is forced out of the bag. It first passes through the pressure bags 11 where it gradually increases the horizontal pressure on the plates 16 and therefore the load that the prop can carry. This transfer continues until all liquid has been removed from bag 15 or until pressure relief valve V2 operates at the pre-determined pressure. In practice, it is possible to adjust the volumes of liquid in the various bags so that the telescope is in all cases controlled by valve V2.
The prop is collapsed by operating the bypass valves X which are preferably provided to automatically return to the closed position. The two bypass valves can be controlled by the same lever.
Figs. 4 and 5 show the application of the invention to a mine prop of circular cross section, this prop comprising a fixed tubular support A, while the movable support C is a sliding tube inside the tube A provided. a base plate B.
The tightening boot comprises an internally threaded ring or collar 30 to attach to a threaded portion 31 at the top of the fixed support A. A gallery 32 is provided in the ring 30 and contains an annular pressure bag. 33 forming a horizontal reservoir. The other part of the clamping device is completed by a flanged collar 34, the internal diameter 35 of the flanges being slightly greater than that of the movable support C so that the latter can slide freely, and this collar has to its lower part a skirt 36 which, when the two parts of the clamping device are assembled,
is placed in gallery 32 of fa-
<Desc / Clms Page number 5>
gon that the part 34 rises and falls as the bag 33 expands and contracts.Inside the upper collar 34-there is another bag 38 which constitutes the clamping bag and also forms a vertical reservoir, the latter bag, connected directly to the compression pcmpe, exerting when it is inflated a pressure on a circular friction pad 39 surrounding the tube C.
It can therefore be seen that the use of a tubular pond of circular section has the advantage that the vertical and horizontal operations of the clamping device can be carried out by a single bag or tank, which reduces the number of control valves required, such as it can be seen in FIG. 9 where P1 indicates the pump directly coupled to the reservoir and to the clamping bag 38 which makes it possible to obtain the horizontal force to apply the friction pad 39 in contact with the movable support C.
The construction and operation of the hydraulic system remains largely unsettled, but may vary to meet special needs. In the system shown in Fig. 9, the clamp bag 38 is connected to the vertical lifting bag 33 by pipes 40? 41, containing one-way valves V4, V5 operating in the direction of the arrows. A third valve V regulates the decompression pressure of the bag 33.
In use, when the pressure in the bag 38 reaches a predetermined value, the check valve V opens to admit the liquid into the pressure bag (called the lifting bag) 33, the expansion of which pushes the parts apart. fixed and mobile of the support as described above.
When pressure is applied to the support in a vertical or axial direction, as is the case when it is placed between the roof and the wall of a mine, the pressure in the lifting bag 33 increases if the roof s' decreases and consequently liquid is expelled by the check valve V5 in the direction of the arrows in the bag 38, so that the clamping pressure increases
A third valve V6 is provided between the bag 33 and the pump F and can be adjusted to operate at a predetermined pressure greater than that of the valve V5 so that any excess liquid in the bag 33 can. then return to the pump or pump reservoir.
In this way, when the bag 33 is empty, that is to say the maximum working pressure determined in advance is exceeded, a new external pressure on the pond lowers it uniformly when this pressure exceeds the limit. resistance determined in advance for which the friction pads 39 are provided.
In another way, it is possible to arrange the pond so that the valves V4, V5 admit the liquid from the compression bag 33 into the bag 38 up to a predetermined pressure, then allow the liquid to flow in the reverse direction into bag 33 when the pressure therein decreases.
It will be noted that when the stanchion gives way, i.e. the force is sufficient to exceed the resistance of the clamping elements 38, 39, the thrust on the bag 33 is removed and liquid flows from the bag 38 in bag 33 to restore it.
The V4, V5 and V6 valves can be adjustable to give the pond or analog forestay a wide range of roof clamping and telescoping loads. The valves V4 and are provided with by-pass which can be controlled simultaneously and manually, to let out all the liquid from the pressure bags 38, 33, thus removing the clamping pressure and allowing the movable support C to descend into the valve. 'fixed organ A.
<Desc / Clms Page number 6>
The elasticity of the compression bag 33 is such that even when the support is firmly hand-tightened, between fixed surfaces, so that the inner member C cannot move relative to the fixed member A, a Sufficient fluid pressure can be pumped into reservoir 33 to ensure a satisfactory build-up of pressure in reservoir 38 to operate the vertical clamp when reservoir 33 is compressed. Alternatively, as shown in FIG. 8, a reservoir or compression ring can be placed between the fixed member and the clamping side or at the head or at the base of the support, to give the member C the initial upward thrust, so that it automatically takes up any play between its end and the roof.
It will be appreciated that the pressure pads can have several shapes and in the arrangement shown in Figs. 6 and 7, these buffers are sections 41 in the form of an arc, enclosed within a circular band 42 of spring metal, which in the form shown has peripherally folded ends.
Another possible embodiment can be seen in FIG. 8 where a helical band 43 surrounds the movable member C, this band 43 being surrounded in turn by a band 44 of spring metal, to the outside of which the pressure bag is applied.
This construction provides sufficient flexibility of the arrangement for the friction clamping device to grip the tube stay around its entire circumference with maximum contact area.
To obtain an adequate coefficient of friction between the friction pads 39 and the movable support C, it may be necessary to increase the attachment by corrugations or projections of the tube or by other means.
CLAIMS.
1, Telescopic prop which can serve as a mine prop, comprising fixed and movable members which can be freely extended and a clamping device carried by one of these members to come into frictional contact with the other member in order to prevent the members to telescope when erected, characterized in that upon relative movement between members due to excessive load, the clamping action applied by the clamping device increases proportionally.
2. - Telescopic prop which can serve as a prop for a mine comprising fixed and movable members which can be freely extended and a clamping device carried by one of these members to come into friction contact with the other member in order to prevent the members to telescope when erected, characterized in that it comprises a fluid pressure device capable of applying increasing pressure through the clamping device as the members telescoping under an escalating load.