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MÉMOIRE DESCRIPTIF
DÉPOSÉ A L'APPUI D'UNE DEMANDE
DE BREVET D'INVENTION Monsieur Hubert THINES Etançon de mine métallique.
L'invention concerne les étançons de mine de longueur variable, constitués de deux parties ou fûts, coulissant l'un dans l'autre, le fût intérieur mobile étant rendu fixe par rapport au fût extérieur par un dispositif de serrage.
Dans les systèmes d'étançons connus, le serrage déter- minant la fixation du fût intérieur est généralement obtenu par une action extérieure exercée sur un système de coins ou autres organes tels qu'excentriques ou biellettes, par l'intermédiaire d'une clavette ou verrou, et dépend essentiellement de l'énergie appliquée à l'enfoncement ou chassage de cette clavette.
Dans de tels étançons, il est généralement fait usage de fûts intérieurs dont l'épaisseur croit de bas en haut et c'est par l'augmentation de cette épaisseur qu'est réalisé le serrage après une course souvent considérable du fût. L'usage d'un fût intérieur à faces parallèles n'est pas à recommander, bien que sa fabrication soit plus économique, car un tel fût tend à s'en- foncer sous une charge relativement faible, sans qu'on puisse y remédier.
Un autre inconvénient des étançons de type connu est de dépendre du chassage d'une clavette ou d'un coin pour réaliser le serrage, alors qu'il est désirable d'avoir un serrage automa- tique, c'est-à-dire indépendant de toute intervention extérieure.
Ces étançons, en outre, ne permettent pas de limiter à une valeur convenable la charge portée par l'étançon de façon à éviter une sollicitation de ses éléments supérieurs à ùne valeur admissible, par exemple à la limite élastique du métal qui le constitue.
La présente invention a pour but de remédier à ces in- convénients. A cet effet, suivant l'invention, le serrage du fût intérieur par rapport au fût extérieur est réalisé par un jeu de deux bras à trois articulations, comprenant un bras de serrage et un contre-bras articulés d'une part entre eux et d'autre part, respectivement, à une pièce mobile entraînée'par le fût intérieur, et a une pièce fixe prenant appui sur le fût extérieur. Le fût intérieur entraînant dans sa descente la pièce mobile, celle-ci fait osciller le bras de serrage et,réalise automatiquement par ce mouvement le serrage de ce f#t.
Les bras articulés peuvent prendre appui sur un support, ou l'un sur l'autre, par l'intermédiaire d'une clavette qu'il suf-' fit de faire coulisser pour provoquer aisément le desserrage du fût intérieur, quel,que soit l'état de charge de l'étançon.
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On peut limiter la course des bras articulés et, par conséquent, l'intensité du serrage à l'aide d'une butée située par exemple sous la pièce mobile entraînée par le fût intérieur.
Par le réglage de la position de cette butée, il est possible de régler l'intensité du serrage de manière que celle-ci ne dépasse pas la valeur maximum compatible avec la résistance des éléments de l'étançon.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, quelques formes d'exécution de l'étançon suivant l'invention.
Fig. 1 est une vue d'ensemble d'un etan#on
Fig. 2 est une coupe verticale suivant la ligne 11-Il de la Fig. 3
Fig. 3 est une coupe horizontale suivant III-III (Fig. 1)
Fig. 4 est une coupe verticale suivant IV-IV (Fig. 3)
Figs. 5, 6, 7 et 8 montrent, en coupe, horizontale, d'autres formes d'exécution,
Figs. 9,10, 11 et 13 montrent encore d'autres formes de réalisation, en coupe verticale; Fig. 12 étant une coupe suivant le, ligne XII-XII de la Fig.10.
Sur ces figures 1 désigne le fût intérieur mobile et 2 le fût extérieur fixe. Le mécanisme de serrage suivant l'invention comprend le bras de serrage 3 articulé au sabot 5 appliqué contre le fût 1 et uni à celui-ci par frottement et le contre-bras 4 articulé au sabot fixe 6 solidaire du fût extérieur 2.
Dans la forme de réalisation des Figs. 1 à 4, les fûts 1 et 2 sont de section carrée. Le fût intérieur 1 est à faces parallèles et le sabot 6 fait partie d'un collier de serrage 7 qui embrasse le fût 1 et les pièces 3, 4 et 5. Le bras 3 a des extrémités semi-circulaires engagées dans des logements de même courbure du sabot 5 et du contre-bras 4 et celui-ci, à son tour, repose sur une clavette 8 logée dans des ouvertures 11 du collier 7 et s'appuie latéralement par une extrémité semi-circulaire dans le sabot fixe 6. L'axe du bras 3 forme avec la normale à l'axe longitudinal de l'étançon un angle # plus petit que l'angle de frottement.
Le mécanisme ainsi disposé s'oppose au déplacement du fût intérieur 1 de haut en bas, mais non à son déplacement de bas en haut, ce qui permet de régler sa hauteur.
Dès que le fût 1 est soumis à une force verticale Q dirigée vers le bas, et tend à descendre, il entraine par friction le sabot 5, lequel entraîne à son tour le bras de serrage 3 qui décrit un mouvement de rotation autour du centre o. Cette rotation détermine l'accroissement ae la longueur de la projection de l'axe du bras 3 sur la normale à l'axe longitudinal de l'étançon, provoque un allongement corresponaant du collier 7 et engendre dans celui-ci des tensions égales et opposées aux poussées Pl et P2, produisant ainsi le serrage automatique du fût intérieur 1.
La rotation du bras 3 se poursuit jusqu'à ce que les poussées Pl P2 atteignent une valeur telle que la friction produite entre le f#t intérieur 1 et le collier 7 équilibre la force Q.
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Afin que les tensions engendrées dans les éléments constitutifs de l'étançon ne puissent atteindre une valeur incompatible avec leur résistance, le déplacement du sabot 5 et, par conséquent, la rotation du bras 3 sont limités par une butée 9, représentée à la Fig. 2 par le bord en saillie du fût extérieur 2. Lorsque le sabot 5 vient en contact avec cette butée, le serrage maximum est obtenu. Si ce de,gré de serrage est insuffisant pour équilibrer la force Q, le f#t intérieur 1 continuera son mouvement de descente.
Au lieu dêtre fixe comme indiqué sur la Fig. 2, la butée 9 peut être rapportée et rendue réglable par un moyen quelconque afin de permettre de régler à la valeur désirée le serrage maximum admis.
Sous l'effet du serrage, l'ensemble des bras 3, 4 exerce une poussée verticale P3 sur la clavette 8. Celle-ci est en forme de coin, sa face inférieure étant inclinée de façon qu'un déplacement longitudinal de la clavette détermine un déplacement vertical de sa face supérieure qui permet aux bras articulés de jouer en rapprochant les centres 0', O" par rotation autour de 0 et relâche instantanément le serrage de l'étançon 1.
La position initiale de la clavette 8 dans son sens longitudinal peut être réglée, ce qui permet de régler à volonté la position du centre 0 et par conséquent de la grandeur de l'angle 0' 0 0" et de la poussée verticale P3 agissant sur la clavette.
On peut ainsi réduire, si on le désire, l'effort qui doit être exercé sur la clavette 8 pour relâcher le serrage.
Au lieu d'un jeu de bras articulés, on peut en disposer deux ou davantage. Dans l'exemple de la Fig. 5, deux jeux de bras 3, 4 disposés dans des plans perpendiculaires agissent sur deux faces adjacentes du fût intérieur 1. Dans l'exemple de la Fig. 6, les jeux de bras articulés agissant sur des faces adjacentes du f#t 1 sont parallèles entre eux, les sabots 5 ayant une section triangulaire.
Sur la Fig. 9, on a représenté deux jeux de bras superposés, agissant sur un même sabot de friction 5. Dans cette forme de réalisation les deux contre-bras 4 reposent l'un sur l'autre et une seule clavette 8 produit le desserrage.
On a en outre montré dans cet exemple un sabot fixe 6 distinct du collier 7 et s'appuyant sur celui-ci par un coin 10 destiné à permettre un réglage supplémentaire de l'angle formé par les axes des bras 3 et 4.
Les Figs. 6 et 7 montrent l'application de l'invention à des étançons de sections respectivement hexagonale et circulaire. Dans ce dernier cas la forme du sabot 5 est adaptée de façon à embrasser une surface suffisante du fût 1 pour assurer un serrage efficace. La disposition du sabot 6 avec coin de réglage 10 est également représentée dans ces figures.
Au lieu d'être disposés d'un seul côté du fût 1, le jeu de bras articulés peut embrasser celui-ci de façon que les bras eux-mêmes constituent le collier de serrage. Deux exemples d'une telle disposition sont représentés aux Figs. 10 et 11.
Dans la forme d'exécution selon les Figs. 10 et 12, le contre-bras 4 est formé de deux éléments disposés de part et d'autre du fût 1 et reposant sur la clavette 8 supportée ellemême dans un épaulement latéral 12 du fût 2. Les articulations entre les bras 3 et 4 d'une part, entre le contre-bras 4 et le sabot 6 d'autre part, sont figurées par des axes, mais il est
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évident que des articulations par emboîtement peuvent aussi être employées, Le sabot fixe 6 est soudé à l'extrémité supérieure du fût 2. Le fonctionnement de ce dispositif est identique à celui décrit avec référence à la Fig. 2.
La Fig. 11 montre une modification de la disposition pré- cédente, dans laquelle c'est le bras de serrage 3 qui est divisé en deux éléments embrassant le fût et reposant sur la clavette 8. Dans ce cas aussi, le fonctionnement reste le même; le bascu- lement du bras de serrage 3 s'opérant ici autour de la clavette 8.
D'autres modifications peuvent évidemment être envisagées sans sortir du cadre de l'invention. Ainsi, au lieu de reposer dans un support fixe, la clavette 8 peut être interposée entre le bras de serrage 3 et le contre-bras 4, munis à cet effet d'appen- dices 13 et 14 avec encoches pour recevoir la clavette, comme re- présenté sur la Fig. 13. Le déplacement de la clavette 8, comme dans les cas précédents, à pour résultat de faire varier l'angle 0' 0 0" conformément au principe utilisé suivant l'invention.
REVENDICATIONS
1.- Etançon métallique de longueur variable, avec dispo- sitif assurant un serrage du fût intérieur croissant avec l'effort qu'il doit supporter, caractérisé en ce que le serrage du fût in- térieur dans le fût extérieur est réalisé par un jeu de deux bras à trois articulations, comprenant un bras de serrage et un contre- bras articulés d'une part entre eux et d'autre part respective- ment à un sabot mobile entraîne par le fût intérieur et à une pièce fixe prenant appui sur le fût extérieur.
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DESCRIPTIVE MEMORY
SUBMITTED IN SUPPORT OF A REQUEST
OF INVENTION PATENT Mr. Hubert THINES Metal mine prop.
The invention relates to mine props of variable length, consisting of two parts or shafts, sliding one inside the other, the movable inner shaft being made fixed relative to the outer shaft by a clamping device.
In known prop systems, the tightening determining the fixing of the inner shaft is generally obtained by an external action exerted on a system of wedges or other members such as eccentrics or links, by means of a key or lock, and depends essentially on the energy applied to the driving or driving of this key.
In such props, use is generally made of internal drums the thickness of which increases from bottom to top and it is by increasing this thickness that the tightening is carried out after an often considerable stroke of the drum. The use of an inner barrel with parallel faces is not to be recommended, although its manufacture is more economical, because such a barrel tends to sink under a relatively low load, without being able to be remedied. .
Another drawback of props of known type is that they depend on driving a key or a wedge in order to achieve the tightening, whereas it is desirable to have automatic tightening, that is to say independent. any external intervention.
These props, moreover, do not allow the load carried by the prop to be limited to a suitable value so as to avoid stress on its elements greater than an admissible value, for example at the elastic limit of the metal which constitutes it.
The object of the present invention is to remedy these drawbacks. To this end, according to the invention, the clamping of the inner barrel relative to the outer barrel is achieved by a set of two arms with three articulations, comprising a clamping arm and a counter-arm articulated on the one hand between them and on the other hand. 'on the other hand, respectively, to a moving part driven by the inner barrel, and has a fixed part resting on the outer barrel. The inner barrel causing the moving part in its descent, the latter oscillates the clamping arm and automatically performs this movement tightening this f # t.
The articulated arms can be supported on a support, or one on the other, by means of a key which suffices to slide to easily cause the loosening of the inner barrel, whatever the state of load of the prop.
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It is possible to limit the stroke of the articulated arms and, consequently, the intensity of the clamping by means of a stop situated for example under the movable part driven by the inner barrel.
By adjusting the position of this stop, it is possible to adjust the tightening intensity so that it does not exceed the maximum value compatible with the resistance of the strut elements.
The accompanying drawing shows, by way of example, some embodiments of the prop according to the invention.
Fig. 1 is an overview of an etan # on
Fig. 2 is a vertical section taken along line 11-II of FIG. 3
Fig. 3 is a horizontal section along III-III (Fig. 1)
Fig. 4 is a vertical section along IV-IV (Fig. 3)
Figs. 5, 6, 7 and 8 show, in section, horizontal, other embodiments,
Figs. 9, 10, 11 and 13 show still other embodiments, in vertical section; Fig. 12 being a section along the line XII-XII of Fig.10.
In these figures 1 denotes the movable inner barrel and 2 the fixed outer barrel. The tightening mechanism according to the invention comprises the tightening arm 3 articulated to the shoe 5 applied against the barrel 1 and united to the latter by friction and the counter-arm 4 articulated to the fixed shoe 6 integral with the outer barrel 2.
In the embodiment of Figs. 1 to 4, drums 1 and 2 have a square section. The inner barrel 1 has parallel faces and the shoe 6 is part of a clamp 7 which embraces the barrel 1 and the parts 3, 4 and 5. The arm 3 has semi-circular ends engaged in the same housings. curvature of the shoe 5 and the counter-arm 4 and the latter, in turn, rests on a key 8 housed in openings 11 of the collar 7 and bears laterally by a semi-circular end in the fixed shoe 6. L The axis of the arm 3 forms with the normal to the longitudinal axis of the prop an angle # smaller than the angle of friction.
The mechanism thus arranged opposes the movement of the inner barrel 1 from top to bottom, but not to its movement from bottom to top, which makes it possible to adjust its height.
As soon as the barrel 1 is subjected to a vertical force Q directed downwards, and tends to descend, it drives the shoe 5 by friction, which in turn drives the clamping arm 3 which describes a rotational movement around the center o . This rotation determines the increase in the length of the projection of the axis of the arm 3 on the normal to the longitudinal axis of the prop, causes a corresponding elongation of the collar 7 and generates therein equal and opposite tensions to thrusts P1 and P2, thus producing the automatic clamping of the inner barrel 1.
The rotation of the arm 3 continues until the thrusts Pl P2 reach a value such that the friction produced between the inner f # t 1 and the collar 7 balances the force Q.
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So that the tensions generated in the constituent elements of the prop cannot reach a value incompatible with their resistance, the displacement of the shoe 5 and, consequently, the rotation of the arm 3 are limited by a stop 9, shown in FIG. 2 by the projecting edge of the outer barrel 2. When the shoe 5 comes into contact with this stopper, maximum tightening is obtained. If this amount of tightening is insufficient to balance the force Q, the inner f # t 1 will continue its downward movement.
Instead of being fixed as shown in Fig. 2, the stop 9 can be attached and made adjustable by any means whatsoever in order to allow the maximum permitted tightening to be adjusted to the desired value.
Under the effect of the clamping, the set of arms 3, 4 exerts a vertical thrust P3 on the key 8. The latter is wedge-shaped, its lower face being inclined so that a longitudinal displacement of the key determines a vertical displacement of its upper face which allows the articulated arms to play by bringing the centers 0 ′, O "closer together by rotation around 0 and instantly releases the tightening of the prop 1.
The initial position of the key 8 in its longitudinal direction can be adjusted, which makes it possible to adjust at will the position of the center 0 and therefore the magnitude of the angle 0 '0 0 "and of the vertical thrust P3 acting on the key.
It is thus possible to reduce, if desired, the force which must be exerted on the key 8 to release the tightening.
Instead of a set of articulated arms, you can have two or more. In the example of FIG. 5, two sets of arms 3, 4 arranged in perpendicular planes act on two adjacent faces of the inner barrel 1. In the example of FIG. 6, the sets of articulated arms acting on adjacent faces of the f # t 1 are mutually parallel, the shoes 5 having a triangular section.
In Fig. 9, there is shown two sets of superimposed arms, acting on the same friction shoe 5. In this embodiment the two counter-arms 4 rest on one another and a single key 8 produces the loosening.
It has also been shown in this example a fixed shoe 6 separate from the collar 7 and resting on the latter by a wedge 10 intended to allow additional adjustment of the angle formed by the axes of the arms 3 and 4.
Figs. 6 and 7 show the application of the invention to props of respectively hexagonal and circular sections. In the latter case, the shape of the shoe 5 is adapted so as to embrace a sufficient surface of the barrel 1 to ensure effective clamping. The arrangement of the shoe 6 with adjusting wedge 10 is also shown in these figures.
Instead of being disposed on one side of the barrel 1, the set of articulated arms can embrace the latter so that the arms themselves constitute the clamp. Two examples of such an arrangement are shown in Figs. 10 and 11.
In the embodiment according to Figs. 10 and 12, the counter-arm 4 is formed of two elements arranged on either side of the shaft 1 and resting on the key 8 supported itself in a lateral shoulder 12 of the shaft 2. The joints between the arms 3 and 4 d 'on the one hand, between the counter-arm 4 and the shoe 6 on the other hand, are represented by axes, but it is
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obvious that interlocking joints can also be used. The fixed shoe 6 is welded to the upper end of the barrel 2. The operation of this device is identical to that described with reference to FIG. 2.
Fig. 11 shows a modification of the previous arrangement, in which it is the clamping arm 3 which is divided into two elements embracing the shank and resting on the key 8. In this case too, the operation remains the same; the tilting of the clamping arm 3 taking place here around the key 8.
Other modifications can obviously be envisaged without going beyond the scope of the invention. Thus, instead of resting in a fixed support, the key 8 can be interposed between the clamping arm 3 and the counter-arm 4, provided for this purpose with appendages 13 and 14 with notches to receive the key, as shown in FIG. 13. The displacement of the key 8, as in the previous cases, results in varying the angle 0 '0 0 "in accordance with the principle used according to the invention.
CLAIMS
1.- Metal prop of variable length, with device ensuring tightening of the inner barrel increasing with the force that it must withstand, characterized in that the tightening of the interior barrel in the outer barrel is achieved by a clearance of two arms with three articulations, comprising a clamping arm and a counter-arm articulated on the one hand between them and on the other hand respectively to a movable shoe driven by the inner shaft and to a fixed part resting on the exterior barrel.