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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.