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L'invention concerne un raccordement par emboîtement à articulation à rotule de pièces où non seulement des forces mécaniques, mais également des fluides hydrauliques ou pneumatiques sont transmises de l'une à l'autre des pièces.. Par exemple, des fluides peuvent être amenés depuis une pompe jusqu'à un cylindre d'actionnement et peuvent être ramenés à la pompe depuis le dit cyh- lindre.
Des raccordements par emboîtement à articulation à rotule connus se limitent à un accouplement purement mécanique des pièces* Le raccordement hy- draulique est obtenu au moyen de tuyaux. On connaît également des raccordements par emboîtement à articulation à rotule qui sont exécutés sous la forme d'ac- compléments à tubes.
Dans ces raccordements, l'articulation à rotule est creuse dans le.sens axia
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L'invention vise à procure un raccordement par emboîtement à arti- oulation à rotule dans lequel deux branches de canalisation, rendues étanchez l'une par rapport à l'autre, par exemple la double canalisation d'un cylindre d'actionnement à double action, sont conduites à travers l'articulation à rotule,
Suivant l'invention, dans un raccordement par emboîtement à articula- tion à rotule de deux pièces reliées hydrauliquement l'une à l'autre, une bille est disposée dans l'une des pièces. La bille est munie de deux canaux qui dé- bouchent dans un double tenon de canalisation concentrique de la bille.
Le dit tenon s'emboîte dans une double chambre de l'autre pièce afin de procurer le raccordement.
De préférence, l'un des canaux doit être orienté le long de la ligne polaire et l'autre transversalement par rapport au premier.
La bille peut être divisée en deux et chaque moitié peut être reliée à un tenon creux du double tenon de canalisation de manière qu'il suffise d'em- boiter les deux pièces l'une dans l'autre, tandis que leur centrage est obtenu par le segment sphérique, En équilibrant la face de piston, la bille ne peut présenter qu'une pression moyenne dans le segment sphérique, et ce, même à pression élevée du fluide.
L'étanchéité de la bille contre une pression élevée du fluide peut 8tre obtenue en munissant la dite bille d'une machette conique à rainure annu- laire, généralement avantageuse lorsqu'il s'agit de joints à billes à haute pression.
La bille peut être prévue pour absorber les forces d'appui mécaniques du raccordement. Toutefois la bille peut être entourée d'une sphère concentrique plus grande et peut être libérée par cette dernière des forces d'appui mécaniques,,* Dans une forme d'exécution avantageuse, la partie, absorbant les forces mécaniques' de l'articulation peut être formée par une calotte et par une enveloppe en caout- chcuc.
Une forme d'exécution, donnée à titre d'exemple non limitatif, est représentée au dessin annexé qui illustre une coupe longitudinale d'un pied d'étançon hydraulique de mine qui est introduit dans une pièce de réception pour des étançons de longueur différente, L'étançon extérieur 2 d'un étançon de mine est soudé à une pièce de pied 1. L'étançon intérieur, pouvant être abaissé et soulevé comme un piston
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dans l'étançon extérieur, n'est pas représenté. La chambre réservoir pour le fluide sous pression et située au-dessus du piston formé par l'étancon inté- rieur, est reliée à la pièce de pied 1 au moyen d'un tube 3 traversant le piston non-représenté.
La. pièce de pied 1 est placée dans une pièce de récep- tion 4 pouvant former partie de la semelle d'un cadre de soutènement mais qui, toutefois, n'est représentée au dessin qu'en tant que pièce de réception afin d'illustrer le principe.
Le fond de la pièce de pied 1 est sphérique et repose dans une ca- lotte 5 de la pièce de réception. Un col 6 de la pièce de réception 4 porte une enveloppe en caoutchouc mou 7 qui est assurée contre tout enlèvement au moyen de la bride 8. Concentriquement par rapport à la calotte 5; la pièce de pied 1 est munie d'une poche sphérique 9 dont la partie inférieure est formée par un anneau d'épaulement 11, maintenu par une bague de retenue 10 s'enclen- chant dans une rainure annulaire.
La pièce de pied 1 porte une chambre de mou- vement 12, un forage de raccord 13 vers la chambre de haute pression 14 de l'étançon, un forage de raccord 15 vers le tube 3 et un forage transversal 16 muni d'un bouchon d'obturation 17. la poche sphérique 9 contient une bille séparée en deux 18 dont la moitié avant 19 forme une seule pièce avec un tenon creux intérieur 20, tandis que la moitié arrière 21 de la bille forme également une seule pièce avec un tenon creux extérieur 22. La bille 18 est munie, dans sa ligne polaire A, d'un forage 23 et, dans la ligne équatoriale B, de canaux 24 qui débouchent dans une chambre annulaire 25 à laquelle est relié, à un angle de 90 , un canal annulaire @ 26 formé par le tenon creux intérieur 20 et le tenon creux extérieur 22.
Les deux parties 19/20 et 21/22 n'ont un point de contact commun 27 que sur ou à proximité de la ligne équatoriale B. En raison des canaux 24, la face de contact de la maitié arrière 21 de la bille est interrompue à la manière d'une couronne.
Les parties 19/20 et 21/22 sont centrées au moyen de la poche sphérique 9 et de l'anneau d'épaulement 11 de cette dernière. La moitié avant 19 de la bille porte une manchette c8nique à rainure annulaire 28, tandis que l'anneau d'épaulement 11 porte une bague d'étanchéité 29 et une bague d'étanchéité 30.
Une double chambre 31 de la pièce de réception 4 est unie des fonds de passage 34, respectivement 35, maintenus au moyen des bagues de retenue 32 et 33 s'enclenchant dans des rainures annulaires; le premier de ces fonds de
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passage étant rendu étanche à l'intérieur et à l'extérieur, respectivement par les bagues d'étanchéité 36 et 37, tandis que l'autre fond est rendu étanche par une manchette à rainure annulaire 39, maintenue par une contre-bague 38.
En enfilant une enveloppe 40 sur le tenon creux intérieur 20, ce der- nier atteint une dimension telle qu'au moyen du piston annulaires ferné de cette manière, l'action de la pression du fluide de la moitié avant de la bille et agissant en direction de la doule chambre 31, soit annulée en grande partie ou totalement. Depuis la double chambre 31, subdivisée par les joints 36, 37 et 39 en une chambre 41 et en une chambre 42, les forages 43 et 44 conduisent vers les tubes de raccordement 45 et 46.
Afin de réaliser le raccordement, la pièce de pied 1 est introduite dans l'enveloppe en caoutchouc 7 après pivotement au préalable du double tenon de canalisation 20/22, par exemple dans un sens axial. Le dit tenon peut être déplacé à la main à l'encontre de la résistance exercée par la bague d'étanchéité
29. pré-tendue. La résistance est d'une ampleur telle que le double tenon ne puis- @ se s'effacer en pivotant de lui-même.
Pendant l'introduction de la plrèce de pied 1, c'est-à-dire de tout l'étançon, dans l'enveloppe en caoutchouc 7, le ,double tenon de canalisation 20/22 traverse les fonds de passage 34 et 35 et s'emboîte fermement dans les joints 36 et 39, Afin de pouvoir corriger la direo- . tion du double tenon 20/22, l'enveloppe 40 est taillée en pointe et le fond de passage 34 est exécuté en forme d'entonnoir. Le raccordement est réalisé après application du fond sphérique de la pièce de pied 1 sur la calotte 5. Il ne faut prévoir rien de plus pour le maintien ou l'étanchéité du raccordement si la force d'application s'appuie contre la pièce de réception, ce qui est le cas dans un étançon de mine. Il est possible de desserrer à nouveau le raccordement en retirant simplement l'étançon de la pièce de réception.
Afin d'appliquer l 1 étançon contre le toit, un fluide sous pression est introduit dans le tube 46 au moyen d'une pompe. En passant par les pièces 44, 42, 23 et 13, la chambre de haute pression 14 de l'étançon est alimentée de manière que l'étançon intérieur, non représenté, puisse sortir et s'appliquer contre le toit. Si le fluide sous pression doit refluer vers la pompe depuis la chambre réservoir de l'étançon intérieur, dans la forme d'exécution fepré- sentée ceci s'effectue par l'intermédiaire des pièces 3, 15, 16, 24,25, 26,
41, 43 et 45.
Si, après application de l'étançon contre le toit, une pression
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de fluide se forme dans la chambre 14'et qui doit être surmontée par la pompe la manchette cunique à rainure annulaire 28 doit pouvoir procurer l'étanchéité contre cette pression qui peut même s'accroître à plusieurs centaines d'atmos- phères lorsque l'étançon est chargé,
Si l'enveloppe 40 n'était pas prévue, la moitié arrière 11 de la. bille serait appliquée contre l'anneau d'épauelent 11 avec uns força telle que le raccordement à bille s'avérerait rigide sous une pression élevée.Tandis que maintenant' la bille 18 peut se déplacer dans la poche sphérique 9/11 même à des pressions de fluide très élevées, et ce,
en raison de sa charge sur l'enve. loppe 40. Le raccordement n'est donc pas rigide, même à pressions élevées.
Les forces d'appui mécaniques, y compris les forces latéralespeuvent être absorbées au moyen d'uen calotte semi-sphèriuqe entière, à la place de la calotte relativement plate. Toutefois, ainsi qu'il en est le cas dans un étan- çon de mine, s'il est important de conférer au raccordement non seulement la propriété d'une articulation à rotule, mais élément la propriété d'un dispo- sitif de support vertical, suivant l'invention c'est la calotte 5 qui assume la première de ces tâches, tandis que la seconde est assumée par l'enveloppe en caoutchouc 7. L'enveloppe 7 et.la calotte 5 remplacent donc avantageusement et simplement une bille s'effaçant élastiquement vers l'arrière par rapport à une position de repos.
L'invention s'étend d'une manière générale à des raccordements par emboîtement à articulation à rotule. Elle ne présuppose donc pas dans tous les cas que la force active du cylindre d'actionnement procure la sécurité du rac- cordement. De ce fait, dans certains cas, il sera nécessaire de munir la pièce correspondant à l'étançon extérieur 2, par exemple d'une calotte supplémentaire qui se dispose sur la périphérie de la calotte 5 et qui peut s'appuyer contre une contre-calotte.
Autrement la pression du fluide dans la chambre 42, agissant sur la section transversale totale de l'enveloppe 40 se rapportant au diamètre extérieur, essayerait de repousser du raccordement la pièce correspondant à la pièce 2. Il suffirait éventuellement de prévoir à une fin identique des broches transversales se déplaçant dans des forages relativement grands, étant donné que la pièce correspondant à la pièce 2 peut osciller dans une certaine mesure sans danger dans le sens de l'emboîtement. ,
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Lorsqu'il s'agit de semelles de cadres de soustènement ces dernières peuvent être munies de pièces de réception pour des étançons et disposées à peu d'écartement les unes des autres.
Des tuyaux, posés dans des rayons de cin- trage étroits et donnant lieu à des perturbations, ne sont plus nécessaires. En outre, il est possible d'exécuter des semelles identiques,pour des étançons de @ hauteur quelconque dans lesquelles on peut loger d'une manière à les protéger, les pompes ou les dispositions de soupapes.
La manchette conique à rainure annulaire 28., s'étendant par dessus le raccordement par emboîtement à articulation à rotule, présente toujours une im- portance lorsqu'il s'agit d'exécuter une étanchéité à bille résistant, avant tout, à une pression élevée sans devoir accepter la pression préliminaire élevée d'une bague d'étanchéité s'appliquant contre la poche siphérique En opposition à la manchette cylindrique à rainure annulaire 39, une manchette conique à rai- nure annulaire ne nécessite pas toujours un contre-anneau 38. Lorsque le dos de la manchette est muni d'une lèvre d'étanchéité supplémentaire, la dite man- chette peut procurer 1'étanchéité également contre de faibles pressions arrière,
REVENDICATIONS.
1.- Raccordement par emboîtement à articulation à rotule de deux pièces reliées hydrauliquement l'une à l'autre, caractérisé en ce qu'une bille, disposée dans l'une des pièces, est munie de deux canaux qui débouchent dans un double tenon de canalisation concentrique de la bille et qui, afin de réaliser le raccordement, peut être emboîté dans une double chambre de l'autre pièce.