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La présente invention concerne des cadres de soutènement pour le fond des mines et elle est relative en particulier à un soutènement composé de plu- sieurs segments placès l'un à l'intérieur de l'autre à leurs extrémités, serrés l'un contre l'autre de manière à pouvoir céder en frottant l'un contre l'autre suivant des surfaces,cet organe de soutènement étant à profil en forme de gouttiè- re, d'une section toujours identique ou semblable et dont la courbe extérieure et la courbe intérieure qui les enveloppent ont une allure parabolique.
Les segments d'un dispositif de soutènement de ce genre comprenant des profilés en gouttière ont, comme on sait une section identique ou propor- tionnelle, dont la courbe extérieure réalise les conditions nécessaires pour que les différents segments puissent être placés l'un à l'intérieur de l'autre dans un ordre quelconque de succession.
Les extrémités, placées l'une à l'intérieur de l'autre, de deux segments sont solidement serrées l'une contre l'autre au moyen d'éléments d'assem- blage qui les entourent plus ou moins complètement , cependant, que le côté in- térieur de l'un des profils vient s'appliquer entièrement ou en partie sur le côté extérieur de l'autre profil, de telle sorte qu'il soit possible de faire cou- lisser les différents segments télescopiquement dans le sens de leur axe longi- tudinal, sous l'effet de la pression des terrains, simplement en surmontant la résistance de frottement, provoquée par le serrage , des parties superposées l'une à l'autre des deux segments.
On peut toutefois ne pousser le serrage que dans la mesure où le permettent les caractéristiques du matériau des organes de serrage, en particulier son élasticité, car, lorsqu'on utilise les profils connus en gouttière, ces derniers viennent s'appliquer l'un sur l'autre dans la région des surfaces de leur fond ou de leurs ailes de telle sorte que lors d'un tel assemblage seule la surface effective d'application des deux segments est disponible comme surface de frottement.
Les formes d'exécution déjà connues d'un dispositif de soutènement en forme de gouttière ont donné des résultats extrêmement remarquables aussi bien sous leur forme impaire que sous la forme, presque exclusivement utilisée de nos jours, du profil unique d'une section semblable ou proportionnelle.
Il est vrai que leur fabrication demande l'observation de tolérances de laminage relativement étroites, car dans ces profilés, ce sont soit les ailes du profil et les parties des côtés des profils qui prennent appui les unes sur les autres, ou au contraire les fonds du profil et éventuellement de nouveau des parties des âmes latérales du profil, ce qui a pour effet que lorsque les profils qui doivent être serrés l'un contre l'autre s'adaptent imparfaitement l'un sur l'au- tre, il en résulte une surface d'appui, c'est-à-dire de frottement, qui dépend de nombreux hasards, et par conséquent des conditions très différentes de char- gement.
Dans les formes connues, semblables à un caisson, des profils uni- ques, une différence négative de tolérance du profilé extérieur par exemple et une différence positive de tolérance du profilé intérieur ont pour résultat que les âmes du profilé intérieur se déforment vers l'extérieur sous l'action de la tension de serrage, en tournant autour des arêtes d'appui du profilé intérieur contre les âmes du profilé extérieur, et que les âmes du profilé extérieur se déforment vers l'intérieur, sans qu'on n'obtienne toutefois, en l'espèce, une application serrée des deux surfaces l'une contre l'autre.
En revanche, dans les profils uniques en forme de cloche, la trans- mission de la force entre deux profilés placés l'un à l'intérieur de l'autre est plus uniforme, bien que dans ce cas, et par suite de la courbe enveloppe exté- rieure discontinue du profil, seule l'observation de tolérances de laminage rela- tivement étroites assure une application serrée 'des âmes et des fonds des pro- filés.
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En se basant sur ces considérations, la présente invention conduit, dans les formes souples, usuelles juqu'à présent, de dispositifsde soutènement des mines à profil en gouttière, à un soutènement qui peut se fabriquer d'une manière particulièrement économique, et sans teneir compte de limites étroites de tolé- rance au cours du laminage des profilés, et qui néanmoins est en mesure de reueil. lir les forces que fait agir la pressions des terrains et également en mesure d' opposer à ces forces la résistance désirée, et cela sans que, par ce moyen, la souplesse du soutènement qui se manifeste au cours de l'absorption de la pression des terrains subisse une restriction.
Conformément à la présente invention, le profil du dispositif de soutènement est d'une forme telle que la parabole intérieure de la courbe du con- tour du profilé en gouttière s'étend jusqu'au sommet du fond du profilé, tandis que la parabole extérieure de la courbe du contour se continue, dans la région du fond du profilé, en un arc de cercle, de sorte que les profilés placés l'un à l'intérieur de l'autre ne sont au contact l'un de l'autre par une surface que dans la région parabolique de leurs âmes.
Du fait que la courbe du contour de la section, en particulier celle de l'extérieur, est continue dans le nouveau profil, les avantages du profilé en gouttière à courbe de contour formée de paraboles, avantages qui résident en une résistance particulièrement élevée contre les charges de diverses natures orientées de manières diverses, sont encore accrus d'un autre avantage qui con- siste en ce que l'on met à profit désormais, dans une proportion bien plus grande en plus du frottement, l'élasticité de la matière des segments de soutènement, par le fait ,en effet,
que les deux profilés placés l'un à l'intérieur de l'au- tre reposent étroitement l'un contre l'autre par leurs âmes et glissent élastique ment de plus en plus l'un dans l'autre perpendiculairement à l'axe longitudinal de segments au fur et à mesure qu'augmente le degré du serrage ou la charge recueil- lie, cependant que le profilé extérieur est sollicité dans le sens divergent et 'le profil intérieur dans le sens convergent, dans les limites de la déformation élastique. Dans cette position, il ne se produit jusque dans la région de la déformation permanente des profilés ni un contact des ailes latérales de ces pro- filés, ni non plus un contact des fonds de ces profilés, contacts qui, dans tous les cas réduiraient le degré d'utilisation de l'élasticité propre de la matière, si tant est qu'elle ne la supprimerait pas.
La résistance au baillement dans 1' axe des X des profilés, résistance qui produit en l'espèce son effet, est suf- fisamment grande, en raison de la répartition extrêmement favorable des masses dans un profilé de ce genre, pour répondre entièrement aux conditions imposées à cette résistance.
Conformément à une forme d'exécution particulièrement avantageuse du nouveau profilé, la courbe de contour de la section du profilé est exécutée de telle sorte que sa parabole extérieure se continue, en dessous de la tangente fictive appliquée au sommet du fond du profilé à la parabole inférieure de la cou be du contour, en un arc de cercle.
Il faut considerer comme un avantage économique particulier du dispo- sitif de soutènement selon l'invention le fait que la forme de réalisation de la courbe du contour du profilé permet d'utiliser le nouveau profilé directement avec tout autre profilé correspondant présentant une courbe parabolique de con- tour, en particulier un profilé dont les ailes ou les fonds ou à la fois les ai- les et les fonds viennent s'appliquer les uns contre les autres lors du resser- rage mutuel, les avantages des profilés de soutènement en forme de cloche usuels jusqu'à présent s'augmentant d'un avantage nouveau particulièrement important.
La nouvelle forme de réalisation des profilés en forme de cloche offre en outre la possibilité, extrêmement avantageuse, du transfert de l'axe des X suivant la ligne médiane du profil, de telle sorte que les valeurs de Wx et de Wy de même que les valeurs correspondantes de l'inertie peuvent dans une large mesure être rapprochées les unes des autres dans le sens d'une égalisation
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maximum de ces dernières.
Sur le dessin annexé est représentée une coupe d'un élément de sou- tènement exécuté selon l'invention, pour le dispositif de soutènement des mines à profil en formse de gouttière.
Ainsi qu'on le voit sur le dessin, les côtés intérieurs 1 ainsi que les côtés extérieurs 2 des profilés 6 et 7 placés l'un à l'intérieur de l'autre ont la forme d'une parabole qui répond avec avantage à la formule 0,4 x2 En l'espèce, la parabole intérieure 1 de la courbe du contour du profilé va jusqu'au sommet 3 du fond 4 du profil, tandis que la parabole extérieure 2 de la courbe du contour se continue, dans la région du fond 4 du profil, en un arc de cercle 5 dont le commencement est situé en-dessous de la tangente fictive menée, au som- met 3 du fond 4 du profil, à la parabole intérieure 1 de la courbe du contour.
Le côté extérieur et le côté intérieur de la courbe du contour du profilé diver- gent en direction du fond 4 du profil.
Le profilé extérieur 6 et le profilé intérieur 7 prennent appui 1' un sur l'autre suivant des surfaces dans la région de leurs âmes 89 cependant que la surface de contact entre les deux est d'autant plus grande que le resser- rage des profilés ¯6 et 7 est plus efficace. En l'espèce, ni les fonds 4 des profilés ni leurs ailes 9.ne sont au contact les uns des autres.
Il va de soi que le nouveau profilé en gouttière peut être fabriqué pour un nombre élevé quelconque de classes de poids par utilisation des mêmes cylindres de laminage et par simple changement de la distance qui sépare les surfa- ces des deux cylindres l'une de l'autre.
REVENDICATIONS.
1) Cadre de soutènement pour le fond des mines, etc. composé de plu- sieurs segments, placés l'un à l'intérieur de l'autre à leurs extrémités, serrés élastiquement l'un contre l'autre de manière à être solidarisés mutuellement par le frottement suivant des surfaces, ces segments ayant un profil semblable à une gouttière et étant de même section ou de section proportionnelle, leurs courbes de contour extérieur et intérieur ayant une allure parabolique, cependant que la courbe parabolique intérieure de contour va jusqu'au sommet du fond du profilé, caractérisé par le fait que la courbe parabolique extérieure du contour se con- tinue en un arc de cercle dans la région du fond du profilé, de telle sorte que les profilés placés l'un dans l'autre ne sont au contact suivant des surfaces que dans la région parabolique de leurs âmes.
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The present invention relates to support frames for the bottom of mines and it relates in particular to a support composed of several segments placed one inside the other at their ends, tight against each other. 'another so as to be able to yield by rubbing against each other along surfaces, this support member having a gutter-shaped profile, always of the same or similar section and of which the outer curve and the curve interior which surrounds them have a parabolic appearance.
The segments of a support device of this kind comprising gutter sections have, as is known, an identical or proportional section, the outer curve of which provides the necessary conditions so that the different segments can be placed one at a time. inside each other in any order of succession.
The ends, placed one inside the other, of two segments are firmly clamped against each other by means of connecting elements which surround them more or less completely, however, that the inner side of one of the profiles comes to rest fully or partially on the outer side of the other profile, so that it is possible to slide the different segments telescopically in the direction of their longitudinal axis, under the effect of ground pressure, simply by overcoming the frictional resistance, caused by the tightening, of the superimposed parts of the two segments.
However, it is possible to push the tightening only to the extent that the characteristics of the material of the tightening members allow it, in particular its elasticity, because, when the known gutter profiles are used, the latter are applied one on. the other in the region of the surfaces of their bottom or of their wings so that during such an assembly only the effective application surface of the two segments is available as a friction surface.
The already known embodiments of a gutter-shaped retaining device have given extremely remarkable results both in their odd form and in the form, almost exclusively used nowadays, of the unique profile of a similar section or proportional.
It is true that their manufacture requires the observation of relatively narrow rolling tolerances, because in these profiles, it is either the wings of the profile and the parts of the sides of the profiles which bear on each other, or on the contrary the bottoms. of the profile and possibly again of the parts of the lateral webs of the profile, which has the effect that when the profiles which are to be clamped against each other imperfectly fit one on the other, it The result is a bearing surface, that is to say a friction surface, which depends on numerous hazards, and consequently on very different loading conditions.
In known shapes, similar to a box, single profiles, a negative difference in tolerance of the outer profile for example and a positive difference in tolerance of the inner profile result in the webs of the inner profile deforming outwardly. under the action of the clamping tension, by rotating around the bearing edges of the inner profile against the webs of the outer profile, and that the webs of the outer profile are deformed inward, without however obtaining , in this case, a tight application of the two surfaces against each other.
In contrast, in single bell-shaped profiles, the transmission of force between two profiles placed one inside the other is more uniform, although in this case, and as a result of the curve discontinuous outer shell of the profile, only the observation of relatively tight rolling tolerances ensures tight application of the webs and bottoms of the profiles.
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Based on these considerations, the present invention leads, in the flexible forms, customary until now, of mine support devices with a gutter profile, to a support which can be manufactured in a particularly economical manner, and without teneir account of narrow limits of tolerance during the rolling of the sections, and which nevertheless is able to meet. read the forces brought about by the pressure of the ground and also able to oppose these forces the desired resistance, and this without, by this means, the flexibility of the support which manifests itself during the absorption of the pressure of the ground. land is restricted.
According to the present invention, the profile of the support device is of such a shape that the inner parabola of the contour curve of the gutter section extends to the top of the bottom of the section, while the outer parabola of the contour curve continues, in the region of the bottom of the profile, in an arc of a circle, so that the profiles placed one inside the other are not in contact with each other by a surface than in the parabolic region of their souls.
Due to the fact that the contour of the section, in particular that of the exterior, is continuous in the new profile, the advantages of the gutter profile with contour curve formed by parabolas, advantages which reside in a particularly high resistance against loads of various natures oriented in various manners, are further increased by another advantage which consists in that we henceforth take advantage, in a much greater proportion in addition to the friction, the elasticity of the material of the support segments, by the fact, in fact,
that the two sections placed one inside the other rest closely against each other by their cores and slide elastically more and more one inside the other perpendicular to the axis lengthwise of segments as the degree of clamping or the load acquired increases, while the outer profile is stressed in the divergent direction and the inner profile in the converging direction, within the limits of the elastic deformation . In this position, up to the region of the permanent deformation of the sections, there is no contact of the lateral wings of these sections, nor any contact of the bottoms of these sections, contacts which, in all cases would reduce the pressure. degree of use of the material's own elasticity, if it does not eliminate it.
The yawning resistance in the X-axis of the sections, which resistance in this case produces its effect, is sufficiently great, owing to the extremely favorable distribution of masses in a section of this kind, to fully meet the conditions. imposed on this resistance.
According to a particularly advantageous embodiment of the new profile, the contour curve of the section of the profile is executed so that its outer parabola continues, below the fictitious tangent applied at the top of the bottom of the profile to the parabola lower neck be of the outline, in an arc.
It is necessary to consider as a particular economic advantage of the support device according to the invention the fact that the embodiment of the curve of the contour of the profile makes it possible to use the new profile directly with any other corresponding profile having a parabolic curve of contours, in particular a section whose flanges or bottoms or both the wings and the bottoms come to rest against each other during the mutual tightening, the advantages of the retaining profiles in the form of bell usual until now being increased by a particularly important new advantage.
The new embodiment of the bell-shaped profiles furthermore offers the extremely advantageous possibility of transferring the X-axis along the midline of the profile, so that the values of Wx and Wy as well as the corresponding values of inertia can be brought together to a large extent in the sense of equalization
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maximum of these.
In the accompanying drawing is shown a section of a support element executed according to the invention, for the support device for mines with a profile in the form of a gutter.
As can be seen in the drawing, the inner sides 1 as well as the outer sides 2 of the profiles 6 and 7 placed one inside the other have the shape of a parabola which responds with advantage to the formula 0.4 x2 In this case, the inner parabola 1 of the contour curve of the profile goes to the top 3 of the bottom 4 of the profile, while the outer parabola 2 of the contour curve continues, in the region from the bottom 4 of the profile, in an arc of a circle 5, the beginning of which is located below the fictitious tangent conducted, at the top 3 of the bottom 4 of the profile, to the inner parabola 1 of the contour curve.
The outer side and the inner side of the profile contour curve diverge towards the bottom 4 of the profile.
The outer profile 6 and the inner profile 7 bear one on the other along surfaces in the region of their cores 89, however, the contact surface between the two is all the greater as the tightening of the profiles. ¯6 and 7 is more efficient. In this case, neither the funds 4 of the profiles nor their wings 9. are in contact with each other.
It goes without saying that the new gutter profile can be manufactured for any large number of weight classes by using the same rolling rolls and simply changing the distance between the surfaces of the two rolls from one of the two rolls. 'other.
CLAIMS.
1) Support frame for the bottom of mines, etc. composed of several segments, placed one inside the other at their ends, elastically tightened against one another so as to be mutually secured by the friction along the surfaces, these segments having a profile similar to a gutter and being of the same section or of proportional section, their external and internal contour curves having a parabolic appearance, while the internal parabolic contour curve goes to the top of the bottom of the profile, characterized by the fact that the outer parabolic curve of the contour continues in an arc of a circle in the region of the bottom of the profile, so that the profiles placed one inside the other are in contact with the surfaces only in the parabolic region of their souls.