FR2578285A1 - Appareil indicateur pour indiquer la course de verins de commande hydrauliques dans des dispositifs de reglage de l'horizon de coupe de machines d'abattage souterraines - Google Patents
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Abstract
L'APPAREIL INDICATEUR SELON L'INVENTION SERT A L'AFFICHAGE ANALOGIQUE DE LA COURSE DE VERINS DE COMMANDE HYDRAULIQUES EN VUE DU REGLAGE DE L'HORIZON DE COUPE DE MACHINES D'ABATTAGE SOUTERRAINES. L'APPAREIL INDICATEUR COMPREND EN TANT QUE CHAMBRE DE MESURE UNE CHAMBRE DE SIGNALISATION DE FORME TUBULAIRE 25, SE PRESENTANT DE PREFERENCE SOUS LA FORME D'UN PETIT TUBE DE SIGNALISATION, QUI EST EN LIAISON CONTINUELLE PAR UNE CONDUITE HYDRAULIQUE 2 AVEC UNE CHAMBRE DE REFOULEMENT 19 DU VERIN DE COMMANDE ASSOCIE 1. L'AGENCEMENT EST PREVU POUR QUE L'ETAT DU LIQUIDE DANS LE PETIT TUBE DE SIGNALISATION OU DANS LA CHAMBRE DE SIGNALISATION DE FORME TUBULAIRE PUISSE ETRE CONSTATE DE L'EXTERIEUR, L'ETAT DE DEPLOIEMENT DU VERIN DE COMMANDE POUVANT ALORS ETRE LU AU MOYEN D'UNE ECHELLE GRADUEE. L'APPAREIL INDICATEUR NE COMPREND AUCUN PISTON DE SIGNALISATION, FLOTTEUR OU ANALOGUE, ET DONC AUCUNE PIECE MOBILE DEVANT ETRE RENDUE ETANCHE.
Description
Appareil indicateur pour indiquer la course de vérins de commande
hydrauliques dans des dispositifs de réglaRe de l'horizon de coupe de
machines d'abattage souterraines.
L'invention concerne un appareil indicateur pour indiquer la course de vérins de commande hydrauliques pour régler l'horizon de coupe de machines d'abattage souterraines, une chambre de mesure de l'appareil indicateur étant en liaison hydraulique avec une chambre de
refoulement du vérin de commande hydraulique.
Pour commander le niveau d'installations d'abattage souterraines, notamment d'installations à rabot, on connaît de nombreux modes de réalisation de dispositifs de commande qui fonctionnent avec des vérins de commande hydrauliques. Mais dans la pratique, ce sont surtout les commandes dites à bras qui se sont révélées valables, dans lesquelles des tiges de guidage s'appuyant en étant guidées sur le soutènement marchant sont articulées par une tête de tige au convoyeur de taille qui comprend un guidage pour la machine d'abattage, et les vérins de commande sont incorporés de façon articulée entre la tête de tige et le convoyeur de taille de manière que, grâce à leur aide, on puisse faire
basculer le convoyeur de taille et le fixer dans sa position basculée.
Des difficultés apparaissent dans la pratique avec les dispositifs de commande connus pour contr6ler la course de sortie des vérins de commande individuels et de ce fait l'angle d'inclinaison prévu pour le réglage de la machine d'abattage. Ceci est notamment le cas quand plusieurs vérins de commande voisins, qui en général ne coopèrent qu'avec une goulotte sur deux du convoyeur de taille, sont rassemblés en un groupe de commande qui est actionné par un dispositif à soupape de commande unique qui est le plus souvent monté sur le convoyeur du c8té du remblais. Il n'est pas possible de connaître fiablement la course de chacun des vérins de commande individuels depuis la position de service du dispositif à soupape de commande. Dans la pratique, il en résulte de nombreuses erreurs de commande, notamment des commandes en dépassement qui amènent l'installation d'abattage dans une position
soit totalement en plongée soit totalement en montée.
Pour éviter les difficultés qui viennent d'être mentionnées, il est proposé par le DE- A-32 00 176 un dispositif de surveillance dans lequel un appareil indicateur commun est associé à un groupe de vérins de commande, auquel les vérins de commande individuels sont raccordés par des éléments de transmission. On utilise dans ce cas en tant qu'éléments de transmission des câbles Bowden qui sont disposés de façon protégée à l'intérieur de tuyaux hydrauliques haute pression conduisant aux vérins de commande individuels. Mais ces appareil indicateurs présentent des inconvénients qui viennent de la durée de vie relativement courte des câbles Bowden et en outre de l'élasticité des tuyaux hydrauliques. Les tuyaux hydrauliques changent de longueur quand la pression leur est appliquée, ce qui provoque des erreurs
d'affichage sur l'appareil indicateur.
Pour éviter ces difficultés, la demande de brevet allemand 33 30 181.6 a proposé un dispositif de surveillance de la course dans lequel les vérins de commande sont équipés d'un petit tube doseur qui plonge dans une chambre de refoulement dans le piston du vérin de commande qui est reliée par une conduite hydraulique à un appareil indicateur. L'appareil indicateur comprend un piston indicateur soumis à la sollicitation d'un ressort, qui se déplace en fonction de l'état de déploiement du vérin de commande à l'encontre de la pression exercée par un ressort de rappel. La chambre de refoulement du vérin de commande et l'enceinte du cylindre de l'appareil indicateur forment un système fermé permettant, à l'aide d'une échelle graduée, de déterminer par la position du piston indicateur l'état de déploiement du vérin de
commande associé.
L'invention part notamment de la proposition qui vient d'être mentionnée pour surveiller la course des vérins de commande utilisés pour la commande de niveau d'une installation d'abattage. Le but est de constituer l'appareil indicateur selon un mode de réalisation convenant à son utilisation dans des exploitations minières, de manière à éviter
fiablement des erreurs d'affichage.
Selon l'invention, ce but est atteint du fait que la chambre de mesure est constituée par une chambre indicatrice de forme tubulaire, qui est transparente sur le c8té visible en vue de permettre de voir le niveau du liquide et qui comprend à son extrémité inférieure un raccord pour la conduite allant à la chambre de refoulement, alors qu'elle est fermée à son extrémité supérieure par un corps de fermeture laissant
passer l'air mais ne laissant pas passer les poussières.
On évite donc grace à l'appareil indicateur selon l'invention l'utilisation d'un piston indicateur particulier, ce qui fait que l'on évite également les problèmes et les difficultés provenant du piston indicateur tels que l'étanchéité du piston, le coincement du piston et analogues. Au lieu de cela, on surveille la course en examinant l'état du liquide dans la chambre de mesure de forme tubulaire et on peut lire sur une échelle graduée l'état de déploiement du vérin de commande associé en fonction de la hauteur du niveau du liquide. Le fait d'éviter un piston indicateur comprenant un dispositif d'étanchéité et un ressort associé simplifie la construction et augmente la sécurité du fonctionnement de l'appareil indicateur, qui peut être de constitution
réduite, compacte et robuste.
Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, la chambre de signalisation de forme tubulaire est constituée par un petit tube de signalisation transparent monté dans un alésage de réception du corps de réception qui est avantageusement muni d'une ouverture d'inspection, disposée en direction longitudinale du petit tube de signalisation. Par ailleurs, on peut également utiliser pour l'appareil indicateur selon l'invention un corps de réception en matière plastique qui comprend un canal interne formant la chambre de mesure, avantageusement un alésage interne ou analogue, et qui est au moins transparent sur le côté de l'affichage à l'avant du canal interne, ce qui fait que l'on peut voir
de l'extérieur l'état dans lequel se trouve le liquide.
L'enceinte dans la chambre de mesure qui est au-dessus du niveau du liquide doit être constamment désaérée, c'est-à-dire être en liaison continuelle avec l'atmosphère, mais cependant protégée contre la pénétration de poussières. Il est de ce fait recommandé d'utiliser en tant que corps de fermeture un corps de filtre à poussières qui laisse
passer l'air. Un corps fritté convient particulièrement dans ce cas.
Le raccord de conduite et le corps de fermeture mentionnés sont avantageusement constitués à la manière d'un bouchon de fermeture qui est vissé dans l'alésage de réception recevant le petit tube de signalisation ou qui forme le canal interne. Le corps de réception qui comprend en général et selon un agencement en parallèle plusieurs chambres de signalisation ou petits tubes de signalisation destinés à plusieurs vérins de commande qui leur sont raccordés, est avantageusement maintenu dans une monture qui est munie d'un raccord articulé, notamment un tourillon, en vue du raccord à pivotement de l'appareil indicateur à une pièce de support telle que le convoyeur de taille ou un élément de celui- ci. Le raccord articulé permet d'ajuster l'appareil indicateur de manière que la chambre de mesure soit disposée au moins approximativement en position verticale. Il est en outre
recommandé de prévoir sur le corps de réception ou - de préférence -
sur la monture, un logement pour une tige de dosage à l'aide de laquelle on étalonne l'appareil indicateur qui fonctionne à la manière d'un affichage analogique, c'est-à-dire refoule de la chambre de mesure
une quantité trop forte de liquide qui y a été introduite.
L'invention va maintenant être expliquée plus en détail à l'aide d'un mode de réalisation qui est représenté sur le dessin annexé dans lequel: la figure 1 est une vue du vérin de commande représenté partiellement en coupe axiale, avec l'appareil indicateur selon l'invention qui lui est associé, et qui sert d'indicateur de course du vérin de commande, la figure 2 est une vue de l'appareil indicateur de la figure 1
dans la direction de la flèche II de la figure 1.
Sur la figure 1, le vérin de commande 1 qui y est représenté est relié par l'intermédiaire d'une conduite hydraulique 2 à l'appareil indicateur au moyen duquel on peut déterminer l'état de déploiement du vérin de commande 1 sous forme d'une signalisation analogique. Le vérin de commande 1 est un élément d'un dispositif de commande de niveau d'une installation d'abattage souterraine, notamment d'une installation
à rabot.
Le vérin de commande 1 a de préférence la constitution qui est décrite dans la demande de brevet allemand 33 30 181.6 de la déposante. Le vérin de commande 1 comprend sur son corps cylindrique 4 une tête de forme sphérique 5 au moyen de laquelle il est monté de façon articulée dans une cuvette (non représentée) qui est par exemple disposée du c8té du remblai sur le convoyeur de taille. La tête de forme sphérique 5 qui présente un gradin de rayon différent est constituée par une calotte sphérique 6 en forme de demi-sphère et d'un épaulement 7 de forme sphérique situé entre la calotte sphérique 6 et le tube cylindrique 4. Au niveau de la transition entre la calotte sphérique 6 et l'épaulement sphérique 7 sont disposés des tourillons 8 faisant saillie radialement et qui empêche le vérin de commande de tourner autour de son axe dans la cuvette mentionnée. Le tube cylindrique 4 comprend un raccord en forme de manchon 9 et il est fermé à son extrémité par un couvercle cylindrique 10 comprenant une douille de guidage et une garniture d'étanchéité 11 de la tige de piston. Dans le tube cylindrique 4 coulisse un piston 12 comprenant une tige 13 montée par une tête de forme sphérique 14 dans une cuvette (non représentée) qui est prévue par exemple sur la tête de tige de guidage
de la commande du bras.
A l'intérieur du tube cylindrique 4 est constitué un alésage 16 au
centre du fond cylindrique 15, dans lequel est fixé un tube doseur 17.
L'alésage 16 est relié par un canal 18 constitué dans la paroi du tube cylindrique 4 et de la tête de forme sphérique 5 au raccord en forme de manchon 9 et de ce fait à la conduite hydraulique 2. Le tube doseur 17 coulisse dans un alésage 19 de la tige de piston 13 et est rendu étanche par un joint torique 20 par rapport à la chambre de pression 21 du piston du vérin de commande 1. L'alésage 19 constitue une chambre de refoulement à partir de laquelle le liquide est refoulé par le canal 18 et la conduite hydraulique 2 vers l'appareil indicateur 3 lors de la rétraction de la tige de piston 13. Il est avantageux de fixer sur la tige de piston 13, c'est-à-dire dans le fond de l'alésage formant la chambre de refoulement 19, un piston doseur 22 qui s'enfonce dans le tube doseur 17 et est rendu étanche par rapport à la paroi interne du
tube doseur 17 par une garniture d'étanchéité 23.
L'appareil indicateur 3 prévu pour indiquer la course du vérin de commande 1 est constitué par un corps de réception 24 qui comprend à l'intérieur une chambre de mesure se présentant sous la forme d'une chambre de signalisation de forme tubulaire constituée, dans le mode de réalisation représenté, par un petit tube de signalisation transparent monté dans un alésage de réception vertical 26 du corps de réception 24. A l'extrémité inférieure du petit tube de signalisation 25 et du corps de réception 24 est prévu un raccord pour conduite 27 auquel sont reliés la conduite 2 et le petit tube de signalisation 25. Le raccord pour conduite 27 est avantageusement constitué par un bouchon de fermeture qui peut être vissé par le bas dans l'alésage 26 du corps de réception 24 et qui peut être raccordé à la conduite hydraulique 2 au
moyen d'un accouplement par enfichage ou analogue.
L'extrémité supérieure du petit tube de signalisation 25 est fermée par un corps de fermeture 28 qui laisse passer l'air mais empêche la pénétration des poussières dans le petit tube 25. La chambre interne du petit tube de signalisation 25 est donc en liaison continuelle avec l'atmosphère par le corps de fermeture 28. Ce dernier est avantageusement constitué également sous forme d'un bouchon de fermeture que l'on visse par le haut dans l'alésage 26. Il peut présenter à l'intérieur un filtre rapporté qui laisse passer l'air,
mais qui empêche la pénétration des poussières dans le petit tube.
Avantageusement, le corps de fermeture 28 ou le filtre rapporté monté dans ce dernier est constitué par un corps fritté laissant passer l'air. Le petit tube de signalisation 25 est maintenu par ses deux extrémités entre les bouchons de fermeture 27 et 28 qui sont vissés. Le corps de réception 24 est constitué en une matière transparente telle qu'une matière synthétique, on bien il comprend sur le c8té d'observation ou de lecture de l'appareil indicateur 3 un évidement, une fenêtre d'observation ou analogue par laquelle on peut constater de l'extérieur le niveau du liquide de mesure dans le petit tube de signalisation 25. Sur le corps de réception 24 est prévue une échelle graduée 29 par laquelle on peut lire l'état de déploiement du vérin de commande associé 1 en fonction de la hauteur du niveau du liquide. Il va de soi que l'état du liquide dans le petit tube de signalisation 25 dépend de l'état de déploiement du vérin de commande 1 et que lorsque le vérin de commande est totalement rentré sa valeur est maximale, alors qu'elle est minimale quand le vérin de commande est totalement déployé. Dans le corps de réception 24 sont avantageusement disposés, selon un agencement en parallèle, plusieurs petits tubes de réception 25 auxquels sont raccordés plusieurs vérins de commande 1 d'un groupe de
vérins par l'intermédiaire de conduites hydrauliques particulières 2.
On peut donc grace à l'appareil indicateur 3 connaître à tout moment l'état de déploiement de plusieurs vérins de commande 1. A la figure 1 sont représentés en 27' et 28' les éléments d'un second petit tube de signalisation qui correspondent aux éléments 27 et 28. En général, il est recommandé de constituer l'appareil indicateur 3 de manière qu'il convienne à la signalisation de la course de trois vérins de commande 1. Le corps de réception 24 est monté dans une monture stable 30 qui est avantageusement constituée sous la forme d'une caisse ou d'un châssis ouvert sur un c8té, dans lequel on peut introduire ou faire glisser le corps de réception 24, ce dernier étant fixé dans la monture par exemple au moyen d'une vis de blocage 31. Dans le mode de réalisation représenté, la-monture 30 se présente sous la forme d'un élément en forme de boite ouvert sur le côté de l'observation ou de la lecture ou bien présente un passage permettant la lecture de l'indication. Sur la paroi arrière 31, la monture 30 comprend un raccord articulé comportant un tourillon 32 qui pénètre dans un alésage à tourillon d'un élément de raccordement 33 à l'aide duquel il est possible de raccorder l'appareil indicateur 3 à un élément de support dans la position prescrite, par exemple sur le convoyeur de taille ou
sur un élément de celui-ci.
La monture 30 présente sur l'un de ses côtés étroits 35 un logement 36 destiné à une tige de dosage 37 qui est munie d'un élément de tête 38. On peut étalonner l'appareil indicateur grâce à la tige de dosage 37. Dans ce but, on retire la tige de dosage 37 de son logement 36 par le haut, puis on l'introduit par le haut dans le petit tube de signalisation 35 après avoir dévissé le corps de fermeture 28, on en la faisant passer par ce corps de fermeture 28. Une quantité éventuellement trop importante de liquide remplissant le petit tube de signalisation 25 est alors refoulée par le haut. En cas de non utilisation, la tige de dosage 37 est à nouveau disposée dans le
logement 36.
L'appareil indicateur décrit ci-dessus peut être modifié de nombreuses manières sans s'écarter du cadre de l'invention. On peut éventuellement ne pas utiliser le petit tube de signalisation transparent 25. Dans ce cas, la chambre de mesure peut être constituée par un alésage du corps de réception 24 auquel est raccordé par dessous
la pièce de raccordement 27 et par dessus le corps de fermeture 28.
Dans le cas o le corps de réception 24 est également constitué en une matière plastique transparente, on peut observer sans difficulté l'état du liquide dans l'alésage formant la chambre de signalisation de forme tubulaire. Si par contre le corps de réception 24 est constitué en une matière qui n'est pas transparente, l'alésage qui forme la chambre de signalisation de forme tubulaire peut être fermé sur le côté de l'observation de l'appareil indicateur par une fenêtre d'observation transparente ou analogue, permettant la lecture de l'état du liquide
dans l'alésage.
R E V END I C A T IONS
1. - Appareil indicateur pour indiquer la course de vérins de commande hydrauliques pour régler l'horizon de coupe de machines d'abattage souterraines, une chambre de mesure de l'appareil indicateur étant en liaison hydraulique avec une chambre de refoulement du vérin de commande hydraulique, caractérisé en ce que la chambre de mesure est constituée par une chambre indicatrice de forme tubulaire (25>, qui est transparente sur le côté visible en vue de permettre de voir le niveau du liquide et qui comprend à son extrémité inférieure un raccord <27) pour la conduite <2) allant à la chambre de refoulement (19), alors qu'elle est fermée à son extrémité supérieure par un corps de fermeture (28) laissant passer l'air mais ne
laissant pas passer les poussières.
2. - Appareil indicateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la chambre de signalisation de forme tubulaire (25) est constituée par un petit tube de signalisation.transparent monté dans un alésage de réception (26) d'un corps de réception (24) qui est avantageusement muni d'une ouverture d'inspection, disposée en direction longitudinale du petit tube de signalisation. 3. - Appareil indicateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la chambre de signalisation de forme tubulaire (25> est constituée par l'alésage d'un corps de réception (24) qui est réalisé en une matière plastique transparente ou est transparent sur le côté
de la signalisation à l'avant de l'alésage.
4. - Appareil indicateur selon l'une quelconque
des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le
corps de fermeture (28) est constitué par un corps de
filtre à poussière qui laisse passer l'air.
5. - Appareil indicateur selon l'une quelconque
des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le
raccord de conduite (27) et/ou le corps de fermeture (28) sont constitués sous forme d'un bouchon de fermeture qui peut être vissé dans l'alésage recevant le petit tube de signalisation (25) ou formant la
chambre de signalisation.
6. - Appareil indicateur selon l'une quelconque
des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que le
corps de réception (24) comprend selon un agencement en parallèle plusieurs chambres de signalisation ou petits
tubes de signalisation (25).
7. - Appareil indicateur selon l'une quelconque
des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que le
corps de réception (24) est maintenu dans une monture (30) qui est munie d'un raccord articulé (32), notamment un tourillon, en vue du raccord à pivotement
de l'appareil indicateur (3) à une pièce de support.
8. - Appareil indicateur selon l'une quelconque
des revendications 2 à 5, caractérisé en ce qu'un
logement (36) est constitué dans le corps de réception
(24) pour une tige de dosage (37).
9. - Appareil indicateur selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'un logement est constitué dans
la monture (30) pour une tige de dosage.
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