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PERFECTIONNEMENTS APPORTES AUX ETANCONS DE MINES.
1/invention est relative à des étançons de mines du genre de ceux dont l'étai intérieur et l'étai extérieur sont constitués par des pro- filés, en forme de rigoles profondes avec des ailes ou des rebords latéraux qui sont emboîtés l'un dans l'antre et dont les membrures latérales qui di- vergent vers les ailes sont serrées les unes sur les autres par un disposi- tif de serrage dans la zône de recouvremento Ces profilés se distinguent par des moments de résistance qui sont sensiblement égaux suivant les deux axes principaux et présentent, par rapport aux étançons formés par des profilés usuels en caisson,
l'avantage de pouvoir être fabriqués plus simplement et d'être plus légerso Malgré ces avantagesles étançons constitués par ces profilés en forme de rigole n'ont pas été utilisés en pratique jusque dans ces derniers tempso On craignait que l'étai intérieur, constitué par un pro- filé de ce genre, ne pourrait supporter les sollicitations importantes im- posées aux étançons modernes et que le raccourcissement de l'étançon (par libération des étais) serait rendu excessivement difficile à cause du coin- cement excessif entre les parties de l'étançon.
Conformément à l'invention,on obtient un étançon dont le pou- voir sustentateur permet des sollicitations élevées et dont le raccourcisse- -ment peut se faire aisément pour la raison que l'on serre les membrures d'un profilé entre celles de l'autre profilé et un organe de pression logé dans le dispositif de serrage, les parois (ailes ou fonds) des profilés compre- nant des faces de butées qui,après le blocage du dispositif de serrage,se soutiennent mutuellement., le cas échéant d'une manière indirecte, pour limi- ter l'emboîtement des profilés transversalement par rapport à l'axe longi- tudinal de l'étançon.
De cette manière on serre tout au moins les membrures latérales d'un profilé par leur face interne contre le profilé adjacent et par leur face externe contre l'organe de pression logé dans le dispositif de serrage et on forme des surfaces de frottement supplémentaires par les
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parois des profilés qui se soutiennent mutuellement. On obtient ainsi des efforts de frottement très élevés et, en même temps, en limitant la profon- deur d'emboîtement, dans le sens transversal par rapport à l'axe longitudi- nal de l'étançon, on peut aisément séparer les deux profilés même dans le cas où l'on adopte pour l'angle formé entre les membrures latérales des pro- filés, une valeur très petite.
On peut utiliser, pour l'étai intérieur et l'étai extêrieur, des profilés ayant des sections transversales différentes. Par contre, quand les étais intérieur et extérieur sont formés par des profilés ayant des sections transversales identiques ou congruentes, on obtient un étan- gon très efficace. Une condition essentielle pour l'emboîtement des profi- lés de ce dernier genre est l'utilisation d'un angle d'ouverture convena- ble entre les membrures, cet angle ayant une valeur d'au moins 15 et ne dépassant pas, avantageusement, environ 45 car sans celà on risque que le profilé s'ouvre par écartement de ses membrures et, en outre, on diminue, d'une manière nuisible, le frottement produit par l'effet de coin entre les profilés.
En général, on préfère adopter un angle d'ouverture compris entre 20 et 35 pour la raison qu'on obtient ainsi également des propriétés sta- tiques particulièrement favorables.
De plus, les membrures latérales des profilés peuvent être en forme de coin afin qu'elles soient serrées les unes contre les autres avec un effet de coincement élastique par le blocage du dispositif de ser- rage. Pour obtenir cet effet avec des profilés identiques, il est nécessai- re que leurs membrures aient une épaisseur qui va en diminuant depuis les ailes jusqu'au fond ou l'âme du profilé, afin qu'après emboitement des pro- filés il subsiste d'abord entre les faces voisines des membrures de petits intervalles qui disparaissent quand on bloque le dispositif de serrage et quand les profilés s'emboîtent davantage l'un dans l'autre ce qui provoque, en même temps, un appui uniforme des membrures les unes sur les autres.
L'avantage particulier obtenu par l'utilisation de profilés, en forme de rigole profonde et tels que décrits plus haut, surtout ceux avec membrures en forme de coin, pour constituer des étançons, réside dans le fait qu'en- tre les membrures, serrées les unes contre les autres, sont transmis des efforts de frottement extrêmement élevés de sorte que le dispositif de fer- meture peut être constitué d'une manière beaucoup plus simple que ceux uti- lisés jusqu'icio Le profilé de l'étai intérieur est, de préférence, consti- tué dans le sens longitudinal non pas en forme de coin mais bien suivant un prisme. 11 est à noter également que les profilés peuvent être constitués de manière telle qu'ils reposent directement l'un sur l'autre, par leurs ai- les ou rebords latéraux.
L'organe de pression qui agit sur les membrures d'un profilé, est constitué avantageusement par un coin asservi qui, lors du glis- sement de l'étai supérieur dans l'étai inférieur par l'effet de la poussée des roches, est entraîné par cet étai supérieur en augmentant ainsi le blo- cage du dispositif de serrage jusqu'au degré voulu. Ce coin asservi ne sert, avantageusement, qu'à produire le serrage supplémentaire qui est nécessaire pour que toutes les parties du dispositif de serrage prennent appui simulta- nément ce qui souvent n'est pas possible lors de la mise en place de l'étan- gon à cause des inexactitudes de fabrication. L'amplitude du mouvement du coin mobile est, par conséquent, relativement petite.
Suivant une autre disposition, faisant l'objet de l'invention, on limite la liberté de mouvement du coin asservi, dans le sens axial de l'étançon, dans deux directions par rapport au corps du dispositif de serra- ge par des butées faisant partie du coin, cette liberté de mouvement ayant une amplitude telle, lorsque le coin de serrage occupe, dans ce dispositif, sa position de blocage et lorsque les parties de l'étançon sont fortement serrées l'une contre l'autre, que le coin asservi vienne reposer avec sa butée supérieure sur le corps susdit en diminuant ainsi la poussée axiale agissant sur le dispositif de serrage. Malgré le serrage puissant des pro- filés le tassement de l'étançon est possible sans une dépense importante d'énergie.
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Les moyens pour limiter la liberté de mouvement..du coin asser- vi peuvent être réglables afin que ce coin puisse toujours être amené à la position la plus favorable. En intercalant un ressort entre le coin asservi et un appui du dispositif de serrage;, on peut obtenir que ce coin soit ra- mené, d'une manière absolument automatique, à la position qui convient à la mise en place de l'étançon.
Conformément à l'invention, le coin asservi prend appui, sui- vant un mode de réalisation avantageux de l'étançon, sur un coin descendant immobilisable par un coin transversale Ce coin descendant a un angle impor- tant, compris par exemple entre 25 et 40 alors que le coin transversal, à auto-blocage, est relativement plat. Le choix des angles des coins est déterminé par le fait que la poussée axiale, exercée sur le coin descendant, doit être très réduite.
Un mode de réalisation particulièrement avantageux de l'étan- gon établi selon l'invention consiste à intercaler dans l'intervalle longi- tudinal existant entre les parois des deux profilés au moins un ressort qui est tendu par l'effort horizontal produit par le dispositif de serrage, ce ressort agissant constamment sur les profilés dans le sens de leur écarte- ment, les faces de butée de ces parois prenant appui les unes sur les autres, après le blocage, de manière telle que l'intervalle longitudinal ait la lar- geur nécessaire pour la mise sous tension du ressort tout en empêchant une sollicitation excessive de celui-ci. De cette manière on obtient, lors du tassement de l'étançon, une séparation aisée des deux profilés sans que l'on doive utiliser des ressorts excessivement forts.
Comme les fonds ou les ai- les (souvent dénommés parois) des profilés forment des faces de butée qui prennent appui les unes sur les autres après le blocage des parties de l'é- tangon, on est certain, indépendamment des soins avec lesquels le préposé procède à la pose de le'tangon, d'obtenir la tension nécessaire des ressorts tout en empêchant efficacement une surcharge de ces ressorts.
Constructivement, on peut établir les ressorts de différentes manières. Ainsi, il est possible d'intercaler des ressorts entre les ailes latérales des profilés tout en utilisant les fonds de ceux-ci comme faces de butée quand ces fonds prennent appui l'un sur l'autre après le blocage.; Un mode de réalisation particulièrement avantageux est obtenu en se servant de profilés dont les ailes latérales sont un peu plus épaisses que les fonds afin que les deux parties de l'étançon, après blocage, prennent appui l'une sur l'autre par leurs ailes qui forment alors des faces de butée, alors qu'entre leurs fonds subsiste un intervalle dont la largeur est convenable pour qu'il puisse recevoir un ressort.
Pour l'étançon suivant l'invention, on peut intercaler un res- sort entre l'organe de pression ou le coin asservi et l'étai profilé adja- cent, ce ressort étant tendu par l'effort horizontal exercé par le disposi- tif de serrage pour faciliter, lors du tassement de l'étançon., la libération de ses différents organeso
Les membrures de l'organe de pression, établi dans le disposi- tif de serrage et adapté au profil de l'étançon, sont, de préférence,' éta- blies également de manière telle qu'entre ces membrures et celle du profilé adjacent de l'étançon se produise un effet de serrage élastique.
En ce qui concerne les profilés il est encore à noter qu'il est avantageux de les constituer de manière telle que leurs moments résis- tants suivant les deux axes principaux soient égaux ou à peu près. Rien n'empêche toutefois, dans le cas où l'étançon est soumis à des contraintes spécifiques particulières, d9adopter des différences entre ces moments ré- sistants.
Pour l'étançon, établi selon l'invention, il est en outre a- vantageux de tremper un de ses étais, tout au moins dans la région où se trouvent les faces frottantes. De cette manière, on empêche un broutage en- tre les profilés et on améliore la sécurité de fonctionnement, plus spécia- lement en ce qui concerne la libération des profilés serrés l'un contre l'autre
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Les dessins ci-annexés montrent, à titre d'exemples, plusieurs modes de réalisation de l'invention.
Les fige. 1, 2 et 3 montrent, respectivement en coupe longi- tudinale, en élévation et en coupe transversale selon A-B fig. 1, un étan- gon établi selon un premier mode de réalisation de l'invention.
Les figs. 4 et 5 montrent, respectivement en coupe longitudi- nale et en coupe transversale selon C-D fig. 4, un étangon établi selon un deuxième mode de réalisation de l'invention.
La fige 6 montre, semblable à la fig. 5, le dispositif de ser- rage de cet étançon à sa position de blocage.
Les figs. 7 et 8 montrent, respectivement en coupe longitudi- nale et en coupe transversale selon E-F fig. 7, un étançon établi selon un troisième mode de réalisation de l'invention.
Pour les exemples montrés sur les dessins, on constitue l'é- tai supérieur 1 et l'étai inférieur 2 de l'étançon par des profilés ayant la forme de rigoles ou gouttières profondes et des sections transversales égales ou congruentes, les bords des membrures latérales 3 de ces profilés portant des rebords ou ailes latérales 4. Le fond 5 du profilé est plus épais que les membrures 3 mais il est moins épais que les ailes 4 de sorte qu'il subsiste entre les fonds des profilés 1 et 2 un intervalle après que les ailes 4 sont appliquées les unes contre les autres après blocage du dispositif de serrage qui est établi à l'extrémité supérieure de l'étai in- férieur 2.
Pour l'exemple selon les figs. 1 à 3, un coin descendant par gravité prend appui sur une face latérale 6a, fortement inclinée, du corps 6 du dispositif de serrage. Entre le coin 7 et l'étai intérieur 1 on loge un coin asservi 8 entre les membrures 3 du profilé. Le coin descendant 7 est soutenu par un coin transversal 9 qui est auto-serreur tout en étant guidé dans les logements du corps 6. Le coin asservi 8 est creux et compor- te à son extrémité supérieure une butée 10 qui,lorsque le coin s'est enga- gé davantage dans son logement sur une longueur x, vient prendre appui sur la face terminale supérieure du corps 6. La faceinférieure du coin asservi porte une queue 11 formée par une tige terminée par une partie filetée, cette queue étant engagée dans un trou ménagé dans une traverse 12 solidai- re du corps 6 du dispositif de serrage.
Sur l'extrémité filetée de la queue 11 sont engagés des écrous 13 qui forment des butées limitant le mouvement ascendant du coin asservie Entre la face inférieure du coin 8 et la face supérieure de la traverse 12 on engage, sur la queue 11, un ressort de com- pression qui, lorsqu'il est détendu, amène le coin 8 à sa position initia- le.-En agissant sur les écrous 13 on peut adapter la liberté de mouvement x aux conditions à remplir.
L'angle du coin descendant 7 est très grand alors que celui du coin d'appui 9 est relativement petit. Un avancement réduit du coin 9 provoque le déplacement du coin 7 avec une amplitude relativement grande dans le sens transversal par rapport au dispositif de serrage ce qui per- met d'obtenir un blocage rapide de.ce dispositif. L'effort de blocage, ob- tenu à l'aide du coin 9,n'est pas suffisant pour pouvoir charger l'étançon jusqu'à la limite de son pouvoir sustentateur admissible. Pour obtenir ce blocage on utilise le coin asservi dont la liberté de mouvement x est déter- minée par un emplacement convenable des butées 10 et 13, de manière telle que lorsque les profilés de l'étai inférieur et de l'étai supérieur sont appliqués à fond l'un sur l'autre, la butée repose sur la face supérieure du corps 6. On évite ainsi une surcharge de l'étangon.
En outre, le coin descendant 7 ne subit pas l'effet de la poussée axiale de l'étai intérieur et du coin asservi 8.
Entre les fonds 5 des profilés est intercalée, sur la hauteur du corps 6, une pièce de remplissage 15, par exemple une garniture de frot- tement. 11 est également possible de constituer les profilés eux-mêmes de manière telle qu'ils soient serrés en même temps l'un contre l'autre dans
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la région des fonds.
Pour l'exemple montré sur les figs.-4 à 6, on loge dans l'in- tervalle 16, existant entre les fonds 5, un ressort 17. L'intervalle 16 a des dimensions telles que la lame élastique 17 qui se trouve dans celui-ci, ne puisse être surchargée quand le dispositif de serrage est bloqué. De plus, le ressort 17 est calculé de manière telle que sa force totale soit suffi- sante pour écarter les profilés 1 et 2 l'un de l'autre dès que le disposi- tif de serrage est débloqué. Le ressort 17 est suspendu à la face terminale de l'étai 2 ou à une partie du corps 6 du dispositif de serrage. La longueur du ressort correspond à peu près à la hauteur du dispositif de serrage.
On peut également, en plus ou à la place du soutien des mem- brures par l'intermédiaire de ressorts, munir des encoches ou ouvertures des fonds des profilés eux-mêmes,de surfaces d'appui qui se soutiennent mutuellement après le blocage du dispositif de fermeture; toutefois, on pré- fère la disposition décrite 'plus haut.
Les profilés,utilisés pour les étais supérieur et inférieur, sont constitués de manière telle que leurs membrures 3 qui divergent depuis le fond vers les ailes latérales,forment un angle aigu a entre elles de sorte qu'on obtient un frottement important par l'effet de coin entre les membrures adjacentes de ces profilés. Le frottement entre ces deux profilés est augmenté par un serrage élastique des membrures dont l'épaisseur dimi- nue faiblement, à cet effet, depuis les ailes latérales 4 vers les fonds 5.
Pour le mode de réalisation, décrit en dernier lieu, l'étai supérieur 1 est glissé dans le profilé formant l'étai extérieur et inférieur 2. Dans le dispositif de serrage 6 est suspendu un organe de pression 8a à l'aide d'un bec latéral 18. L'organe 8a pénètre dans l'étai supérieur 1 et est formé par une pièce ayant une forme analogue à celle d'un profilé de l'étançon excepté que les ailes ont été enlevéeso L'organe de pression est donc appliquépar ses membrures 3a, contre les membrures 3 du profilé su- périeur, quand le dispositif de serrage est bloqué. Entre le fond de l'orga- ne de pression et le fond voisin du profilé supérieur 1 subsiste un inter- valle longitudinal 16a dans lequel un ressort 17a est intercalé d'une maniè- re analogue à celle adoptée pour le ressort 17.
Le degré d'introduction de l'organe de pression 8a, transversalement par rapport à l'axe longitudinal de l'étançon, peut être limité par des talons ou des faces d'appui 19 qui viennent se placer sur la face terminale des ailes de l'étai supérieur 1.
L'organe de pression 8a peut, en outre, être fermé à l'extérieur par une plaque 20.
Les profilés et l'organe de pression sont prismatiques dans le sens longitudinal. Le blocage du dispositif de serrage se fait unique- ment par le coin 7a qui est auto-serreuro Il est également possible de con- stituer l'organe 8a de manière qu'il comporte, dans le sens longitudinal, une sorte de coin asservi avec une pente réduite, cet organe étant engagé de manière telle dans son logement que, lorsque les profilés 1 et 2 se dé- placent l'un par rapport à l'autre par l'effet de la poussée des roches, le dit organe soit déplacé axialement avec une amplitude réduite dans son sens axial. Une course très faible de l'organe de pression est suffisante pour que l'étançon puisse faire valoir son pouvoir sustentateur total.
Ega- lement pour ce mode de réalisation, on ne transmet au coin 7a qu'un effort horizontal relativement réduit, à cause du frottement élevé qui se produit entre les profilés et l'organe de pression à l'endroit où se trouve le dis- positif de serrage. Il en résulte que le coin peut être libéré aisément et que l'étangon peut être aisément raccourci.
Le corps du dispositif de s'errage 6 est constitué avantageu- sement par une pièce en forme d'étrier dont les extrémités 21 sont fixées aux ailes de l'étai inférieur 2, par exemple par soudure. Le coin 7a est guidé à l'avant de l'organe de pression 8a entre celui-ci et le corps du dispositif de serrage. Au lieu de se servir d'un coin 7a introduit dans le sens de l'axe de l'étançon on peut utiliser un coin transversal. Il est
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également possible d'avoir recours à plusieurs coins où autres organes de serrage, par exemple des excentriques ou des coins pivotants. -
Pour l'exemple des figs. 7 et 8, l'étai supérieur 1 est en-' gagé dans le profilé de l'étai inférieur 2, contrairement à ce qui est mon- tré pour le deuxième mode de réalisation.
Le corps du dispositif de serra- ge 6, constitué également par un étrier dont les extrémités 21 sont fixées aux ailes 4 de l'étai inférieur, entoure les profilés à partir du fond de' ceux-ci. L'organe de pression 8b est, dans ce cas, constitué par une pièce en forme de pince qui entoure le profilé supérieur 1 suivant la face exter- ne de celui-ci. Les ailes 3b de cet organe sont constituées de manière tel- le qu'elles n'appuient sur les membrures 3 du profilé 1 que sur une partie de leur largeur, plus spécialement par leurs parties extérieures. Entre le fond de l'organe 8b et le fond voisin du profilé supérieur subsiste égale- ment un intervalle longitudinal 16 dans lequel est logé un ressort 17. Le coin 7a, introduit dans le dispositif de serrage, prend appui sur la face externe du fond de l'organe 8b.
Le coin 7a peut comporter une rainure 22 pour alléger le coin et afin que les efforts de compression qui lui sont transmis,agissent à peu près dans le prolongement des ailes 3b sur le fond de l'organe de pression. Par la constitution de l'organe de pression 8b en forme de pince on obtient un effet de serrage élastique entre cet or- gane et les membrures du profilé. Ce serrage élastique est aidé par l'effet obtenu en-constituant également le corps du dispositif de serrage sous la forme d'une pince. Par l'appui du dit corps qui a la forme d'un étrier ou vert, sur les ailes du profilé inférieur, on exerce sur les membrures de ce profilé un effort qui est dirigé, en substance, en sens inverse par rap- port à l'effet de serrage obtenu par les ailes de l'organe de pression 8b.
L'organe 8b a, dans ce cas, la forme d'un coin dans le sens longitudinal et il est suspendu de manière qu'il puisse être entraîné, sur une longueur réduite, par le profilé supérieur 1 quand celui-ci descend, avant que les becs ou traverses 18a viennent reposer sur le bord supérieur du corps du dispositif de serrage 6.
L'organe de pression 8b peut également être constitué par u- ne pièce de forme différente. C'est ainsi qu'on peut le constituer par un trongon du même profilé que celui utilisé pour constituer l'étai supérieur et l'étai inférieur. La largeur des ailes 3b est telle que, lorsque le dis- positif de serrage est bloqué, ses extrémités 19a prennent appui sur la face interne des ailes 4 de l'étai supérieur 1 en empêchant ainsi une surcharge du ressort 17a intercalé entre les pièces 8b et 1.
Il est également possible de remplacer le corps en forme d'é- trier du dispositif de serrage 6 par une pièce fermée qui entoure complè- tement l'étançon. L'effet de serrage élastique, exercé sur les membrures du profilé, peut aussi être obtenu en serrant le corps, quand le dispositif susdit est bloqué, de l'extérieur contre les membrures, par exemple, à l'ai- de de bras ou analogues, afin que l'on obtienne une déformation élastique, le cas échéant même une déformation plastique réduite de ces membrures. Le dispositif de serrage peut, avantageusement, être constitué par deux lames en acier, placées avec un certain écartement l'une au-dessus de l'autre, ces lames étant par exemple en acier à ressort et pouvant être reliées, d'une manière appropriée, par une boite en tôle.
Il est également possible de munir, comme connu, tout au moins une des surfaces frottantes qui glissent l'une sur l'autre, de l'étai infé- rieur ou de son appui (organe de pression), de nervures ou saillies en une matière notablement plus dure, plus spécialement des pièces moletées en mé- tal trempé ou en acier dur, que l'on soude à cette surface, pour obtenir un effet d'accrochage renforcé.
On peut aussi constituer l'étai inférieur ainsi que l'étai su- périeur par au moins deux profilés en forme de rigoles ou gouttières profon- des avec ailes latérales, ayant de préférence des sections transversales i- dentiques, pour augmenter le nombre des surfaces frottantes (principe des lamelles).