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"Etançon en acier pour mines avec manchon de serrage y approprié".
Les étançons pour mines servent à soutenir les couches supé- rieures, lors de l'exploitation du charbon. Ils doivent supporter la pression exercée par ces couches supérieures et ne peuvent cé- der qu'en cas de surcharge, sous des efforts restant autant que possible identiques. On connaît déjà des étançons en acier pour mines, dans lesquels, pour atteindre ce but, la résistance néces- saire est obtenue à l'aide d'éléments à mâchoires de friction, basés sur le principe de l'action des coins, ou à l'aide de coins entraînés dans des manchons. Comme dispositif de fixation ou de
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serrage qui empêche le mouvement des deux parties de l'étançon, après son réglageà une longueur déterminée, même sous des pres- sions très élevées, on a utilisé jusqu'à présent presque exclusive- ment des liaisons à coins.
La présente invention, au contraire, se rapporte à un étançon en acier pour mines, dans lequel la résistance est produite par frottement dû/à la déformation de deux pièces tubulaires préalable- ment serrées élastiquement, pénétrant l'une dans l'autre, en matiè- re très résistante et de faible section, pour l'obtention de pos- sibilités de déformation nombreuses, ou bien également grâce à un tube d'anneaux préalablement serrés élastiquement, le tube supé- rieur et le tube inférieur de l'étançon s'appuyant sur les éléments de déformation décrits plus haut. En actionnant les deux tubes préalablement serrés élastiquement, il se produit une résistance de frottement, qui reste constante. Le cas échéant, on peut munir les tubes préalablement serrés élastiquement d'une garniture de friotion supplémentaire.
En vue de donner la longueur nécessaire à l'étançon, on se sert du manchon de serrage, qui doit pouvoir être commandé facilement et simplement, à la main, même sous les efforts les plus élevés, et qui, dans des conditions défavorables, doit garantir une reprise aisée de l'étançon à distance et doit avoir une grande durabilité. Les manchons de serrage connus pour étançons pour mines avec coins entraînés ou analogues ont, en co- opération avec un étançon supérieur de forme quelque peu conique, pour rôle de transmettre la pression à laquelle est soumis l'étan- çon, à la partie inférieure de celui-ci, ce qui nécessite un cer- tain affaissement de la partie supérieure de l'étançon.
Etant don- né que de tels dispositifs à friction, commandés suivant la lon- gueur d'affaissement, peuvent présenter de fortes variations au .point de vue de la reprise des efforts, à cause des conditions de
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frottement variables, on a abandonné ce principe dans la présente invention. Dans le manchon de serrage suivant la présente invention, un ressort agit sur un écrou divisé ou sur des segments dont le pro- fil intérieur présente des filets, des évidements ou des protubéran- ces qui coopèrent avec des éléments de raccordement correspondants.
Le ressort peut avoir différentes formes, par exemple la forme de ressort en hélice, de ressort-bague ou analogue. On peut également employer un ressort annulaire comme enveloppe. La consommation d'é- nergie du ressort annulaire est particulièrement avantageuse dans des dispositifs de serrage qui, suivant la présente invention, uti- lisent de tels ressorts. L'écrou divisé ou les segments sont toujou soumis à un effort de desserrage produit par un ou par plusieurs res sorts. La réaction du ressort annulaire est transmise, par un boulon et un disque courbé, à la pièce de raccordement, le boulon prenant appui sur l'enveloppe et, lorsque le raccordement est réalisé, éga- lement sur la pièce de raccordement.
Dans le but de réduire l'usure des segments et des éléments de raccordement, la présente invention prévoit, en outre, de donner aux éléments qui sont en prise, des di- mensions et des résistances différentes au point qu'une longue dura- bilité est garantie, même si le dispositif de serrage est libéré sous de grands efforts. Le manchon de serrage conforme à la présente invention se distingue des manchons de serrage connus jusqu'à pré- sent par le fait que le serrage du manchon peut être réalisé presque sans effort, en moins de temps qu'il n'en fallut jusqu'à présent.
La fixation du coin à l'aide de grands marteaux ou analogues, néces- saire dans les constructions à liaisons par coins connues jusqu'à présent n'est donc plus nécessaire. L'exploitation mécanique des mi- nes de charbon, qui se généralise de plus en plus, rend particuliè- rement importants ces avantages et le gain de temps qu'ils permette de réaliser. De plus, le dispositif de serrage muni des moyens de l'invention cités plus haut présente l'avantage que le desserrage
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peut être effectué avec moins d'efforts, même sous des charges plus élevées, et peut donc être effectué aisément à distance.
Le dessin représente, par six figures, l'objet de la présente invention.
La figure 1 est une coupe longitudinale de l'étançon pour mi- nes.
Les figures 2 à 4 représentent, en coupe, des formes de réali- sation des éléments du manchon de serrage.
Les figures 5 et 6 représentent deux formes de réalisation du manchon de serrage, en coupe à gauche et en vue en élévation à droi- te. Comme on le voit à la figure 1, l'étançon pour mines se compo- se d'un tube d'étançon supérieur 1, d'un tube intermédiaire 2 et de pièces tubulaires 3, 4, préalablement serrées élastiquement. Dans la solution représentée, le tube intérieur 3 est comprimé élastique- ment et le tube extérieur 4 est dilaté élastiquement. Lorsque l'é- tançon est sous charge, cette liaison est d'abord rigide. Si la charge appliquée à l'étançon dépasse la résistance de frottement qui est produite entre le tube intérieur et le tube extérieur, il se produit un glissement axial entre le tube intérieur 3 et le tube extérieur 4.
Les éléments préalablement serrés élastiquement sont fabriqués en un acier de très bonne qualité, les tensions de com- pression et de traction étant choisies de façon telle que les défor- mations élastiques atteignent un maximum en direction radiale. Dans le but de diminuer l'influence de l'usure at de la précision de fa- brication sur la résistance finale du dispositif, on peut donner aux tubes 3 et 4. des dimensions telles que, lors de la première introduction de ces tubes l'un dans l'autre, il se produise égale- ment, en plus de la déformation élastique, une dilatation ou une compression non élastiques. De cette manière, tous les dispositifs sont amenés avec la plus grande précision à une certaine limite de rendement.
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En prévoyant une garniture de frottement soumise au même ser- rage que les tubes, on peut diminuer la pression entre les deux tu- bes, ou bien on peut également diminuer l'épaisseur des parois des deux tubes.
La figure 2 représente une section de tube 5, dans laquelle se trouve une douille fermée 6, portant une garniture de frottement 7.
La figure 3 représente une autre forme de réalisation, dans laquelle la section de tube 5 entoure une douille fendue 8 avec la garniture de frottement 7. Le serrage préalable de la douille 8 par rapport à la pièce tubulaire 5 peut avoir lieu à l'aide d'une boîte conique 9.
La figure 4 représente, en variante par rapport à la figure 2, le remplacement de la douille préalablement serrée 6 par plusieurs anneaux préalablement serrés 10. Le constructeur est libre de choisir parmi les variantes suivant les figures 2 à 4 et il peut également obtenir, en donnant la forme conique à la douille 9 ou par d'autres mesures analogues, une déformation plastique et, par suite, une ré- sistance d'étançon augmentant avec la longueur du déplacement axial.
Au-dessus des éléments 3 et 4, préalablement serrés élastique- ment, est prévu un tube intermédiaire 2, sur lequel se trouve le dis- positif de serrage 11. Dans la forme de réalisation du dispositif de serrage représentée à la figure 1, un ressort hélicoïdal 12, dont la section est arbitraire, exerce son action sur l'écrou divisé ou les segments.
A la figure 5, on a prévu, au lieu du ressort hélicoïdal,un ressort-bague 13, qui exerce son action sur les segments 14 ou sur l'écrou divisé. Le dispositif de serrage est logé dans l'enveloppe 15. Les bagues élastiques 16 servent à exercer une action constante de desserrage sur les segments 14. Les surfaces intérieures des seg- ments 14 ou bien de l'écrou divisé présentent des évidements, qui sont en prise avec des surfaces correspondantes du tube d'étançon
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supérieur 1. Les segments ou bien l'écrou divisé 14 sont appliqués contre un collet 17 du tube intermédiaire 2. Sous le collet 17 se trouve un disque tournant ou un excentrique 18, qui est monté sur un boulon 19 et dont la commande peut se faire à l'aide d'un levier à main.
La forme de réalisation suivant la figure 6 se distingue de celle suivant la figure 5 en ce que le ressort-bague 13 a la forme d'une enveloppe 21. Lorsque la descente du levier à main 20 fait tourner autour du boulon 19. le disque tournant 18 ou bien l'excen- trique s'appuyant contre le collet 17, l'enveloppe 21 de la figure 6 ou 15 de la figure 5 est déplacée vers le dessous sous l'action de l'excentrique. Au cours de ce mouvement, le ressort-bague 13 ou bien l'enveloppe 21 vient se glisser au-dessus des segments fendus 14 et déplace deux-ci sur le tube 1, les profils intérieurs des segments venant ainsi en prise avec les profils extérieurs du tube (filets, rainures ou analogues).
Grâce au choix des pentes coniques entre les ressort-bague 13 et les segments 14, d'une part,et la forme des évi- dements sur le tube 1 et les segments, d'autre part, on peut déter- miner le rapport de la force agissant sur l'enveloppe et l'excentri- que à la résistance de l'étançon.
REVENDICATIONS
1. Etançon en acier pour mines, avec manchon de serrage y approprié, caractérisé en ce que la résistance de l'étançon est pro- voquée par le frottement de deux éléments tubulaires (3,4) préala- blement serrés élastiquement, pénétrant l'un dans l'autre.