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Pour: "Poutre rigide composée d'éléments articulés"
La présente invention a pour objet vne combinaison d'éléments articulés pouvant former tant8t une poutre rigide en tous sens et tant8t une ou plusieurs chaînes souples qu'on peut enrouler sous un faible volume ,
Il doit être remarqué dès maintenant qu'il ne s'agit pas ici de constituer une chaîne dite "rigide" qui n'est indéformable que dans un sens et suivant un plan perpendiculaire aux axes d'articulation des chaînons.
La poutre suivant l'invention doit
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être rigide en tous sens, c'est-à-dire résister aux efe forts de compression longitudinale comme à ceux de tension, aux efforts de flexion orientés dans une direction quelconque autour de son axe longitudinal,,aux efforts tranchants et aux efforts de torsion ,
En outre les éléments articulés sont agencés de façon telle que le passage de l'état souple à l'état rigide et vice-versa, puisse être obtenu automs- tiquement à mesure que la chaîne ou la poutre qu'ils forment subit l'action d'un dispositif transformateur qui déplace successivement certains éléments par rapport aux autres .
Cette poutre est composée d'un nombre indéfini de- tranches ou rangées transversales semblables et juxtaposées dont chacune est constituée par plusieurs éléments adaptés pour buter contre les éléments correspondants des tranches voisines et résister aux efforts de compression longitudinale et ces éléments correspondants des tranches successives sont reliés les uns aux autres par des maillons ou liens long!- tadinaux leur permettant de résister aux efforts de traction
Dans chaque tranche les éléments comprimés sont assimilables à des mâts chargés en bout et les maillons ou liens tendus comparables à des haubans.
la poutre est ainsi composée d'une série de tranches incompressibles s'appuyant les unes contre les autres et ne pouvant s'écarter les unes des autres tant que leurs maillons de liaison ne sont pas détachée
D'autre part, dans chaque tranche, les élé
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ments peuvent être articulés ou accrochés les une aux autres. de façon à former un contour fermés ces éléments s'appuyant les uns contre les autres et formant une figura indéformable, ce qui est avantageux pour que l'ensemble puisse être très rigide.
Cependant ce contour peut être ouvert au moins en un point afin , de permettre de développer les éléments en un ou plusieurs groupes dans chacun desquels les axas d'articulation soient alignés, en vue de rendre l'en- semble flexible au moins dans un sens pour qu'il puisse être enroulé sur un ou plusieurs tambours .
.avant d'indiquer les. diverses variantes qu'on peut concevoir concernant les formes, nombre,, posi- tions relatives des éléments de chaque tranche et de leurs moyens de liaison ou d'assemblage, ainsi que les applications auxquelles se prêta la poutre suivant l'invention, on va décrire trois formes d'exécu- tion de celle-ci en référence au dessin ci-annexé à titre d'exemple .
La fig. 1 est un schéma d'installation montrant l'ensemble d'une poutre dont urne partie est enroulée sur un tambour et dont une autre partie est rigide
Les figs. 2 et 3 sont des élévations, par* tiellement en coupe, d'une portion de cette poutre à 1'endroit où elle passe à travers un dispositif transformateur .
La fig. 4: est un plan de dessous correspondant à la fig. 2 .
La fig. 5 représente des éléments d'une
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seconde forme d'exécution en partie à l'état développé et en partie à 1'état replié .
La fige 6 est un plan de la partie développée .
La fig. 7 est une élévation par bout d'une extrémité de la poutre formée . la fig. 8 est une coupe longitudinale suivant la ligne VIII-VIII de la fig. 6.
La fig. 9 est une élévation partielle d'une troisième forme d'exécution, la poutre étant en partie pliée et en partie dépliée à plat ,
La fig. 10 est une coupe transversale suivant la ligne X-X de la fig. 9.
Bar la fig. 1, a désigne la partie de la poutre à l'état de chaîne souple, enroulée autour d'un tambour de treuil 1, et b la partie rigide de cette poutre qui s'étend horizontalement au-delà du dispositif transformateur placé en c.
Cette, poutre est composée d'une série de tranches. juxtaposées dont chacune comprend, suivant l'exemple représenté, trois éléments 2, 3, 4 ; les éléments 3 et 4 sont reliés à l'élément 2 par des axes 5 parallèles à l'axe de la poutre et leurs extrémités 3a et 4a sont conformées pour s'assembler de façon détachable en tournant autour des axes 5, l'extrémité 3a étant par exemple terminée par un bec qui s'encastre dans un évidement 4b de l'extrémi- té 4a; ces parties sont conformées de façon telle que le bec 3a doit être à sa position de travail pour que l'extrémité 4a puisse être engagée sur lui ou en être dégagée.
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Tant que les extrémités 3a, 4a, sont maintenues assemblées l'ensemble de la tranche 2, 3, 4 forme un triangle indéformable. Lorsqu'elles sont séparées, la tranche peut se développer transversalement de façon que les éléments 2, 3, 4 viennent en prolongement l'un de l'autre .
Chaque tranche est reliée à la précédente et à la suivante par des chaînons longitudinaux 6, 7, 8, articulés respectivement sur des axes 9, 10, 11, di- rigés perpendiculairement à l'axe de la poutre, de sorte que lorsque les tranches sont développées transversalement leur ensemble forme une chaîne comprenant trois files d'éléments articulés et susceptible de s'enrouler autour du tambour 1 (fig. 1) .
Pour que la transformation de la chaîne en poutre rigide, et vice-versa, puisse être effectuée automatiquement et d'une manière très simple, il est avantageux d'éviter l'emploi d'organes distincts pour maintenir assemblées les extrémités 3a, 4a et à cet effet on peut disposer les éléments de chaque tranche de façon qu'une fois amenés à la position d'assemblage contre les éléments de la tranche pré- cédente ils empêchent ces derniers de se développer transversalement.
On obtient ce résultat par exemple en conformant les éléments 3, 4 de chaque tranche et leurs maillons 7, 8 de manière que ceux-ci puissent s'accrocher aux éléments de la tranche précédente, et s'en décrocher, en pivotant autour des axes 5 ; deplus, on alterne de préférence la position des éléments semblables 3 et 4 de façon que l'élément
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3 ou 4 d'une tranche soit intercalé entre les éléments 4 ou 3, respectivement, des deux tranches adjacentes; 1'al- ternance des assemblages des extrémités 3a et 4a donne une sécurité complète contre le risque de décrochage des tranches successives qui pourrait être à craindre si un grand nombre d'assemblages tous de même sens se succédaient sur un coté de la poutre .
Pour replier ou développer automatiquement les éléments autour des axes 5, il suffit de faire passer les tranches successives à travers, le dispositif transforma- teur c qui, dans l'exemple représenté, consiste simplement en deux doigts fixes 12 montés sur un support 13 et sur lesquels s'engagent des glissières hélicoïdales 14, ména- gées sur les éléments 3, et 15 ménagées -.sur les éléments
4, concentriquement aux axes 5 .
A mesure ou* une tranche ouverte (partie a) passe à,travers ce dispositif les glissières 14, 15 en: s'avançant sur les doigta 12 obligent les éléments 3 et
4 de pivoter autour des axes 5; la glissière 14 comporte une rampe hélicoïdale d'un pas un peu plus rapide que ce- lui de la glissière 15 et terminée par une portion droite 14a de sorte que la rotation de l'élément 3 se termine armant celle de l'élément 4, ainsi qu'il convient pour que l'évidement 4b puisse s'engager sur le bec 3a A la fin de ce mouvement de fermeture, un évidement 10a de 1'élément
3 pivotant vient s'encastrer sur les axes 11 des maillons postérieurs 8 de l'élément 4 de la tranche précédente déjà fermée$,
et un évidement 11a de l'élément 4 pivotant s'en- gage sur ies axes 10 des maillons postérieurs 7 de l'élé ment 3 de la tranche précédente .
@ Par suite de cet accrochage des maillons,
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on voit que chaque tranche de la poutre est maintenue fermée, par celle qui'a été fermée après elle, da sorte qu'au-delà du dispositif transformateur la pou- tre formée est rigide et ne risqua pas d'être dislo- quée en aucun point .
Lorsque la poutre est ramenée en sens inver- se à travers le dispositif transformateur,les glissiè- res 14, 15 guidées sur les doigts fixes 12 obligent les éléments 3. 4 de pivoter vers l'extérieur, l'élé ment 4 de chaque.!tranche étant éoarté le premier de sa position de travail pour libérer l'élément 3 cor- respondant, qui n'est écarté qu'un instant après en raison de la présence de la portion droite 14a de la glissière 14. Les. tranches ainsi ouvertes for- ment en a une chaîne plate qui peut s'enrouler faei- lement sur le tambour 1 dn fait que les, axes 9, 10, 11 des maillons longitudinaux: se trouvent alignés parallèlement à l'axe de ce tambour .
Pour que cet alignement des axes 9, 10, 11 soit assuré sans le secours da guides spéciaux, les extrémités des éléments sont préférablement confor- mées pour buter les unes contre les autres et empê- cher le pivotement des éléments 3. 4 au-delà de leur position d'alignement avec: les éléments 2.
Le déplacement de la poutre à travers la dispositif transformateur peut être assuré au moyen. d'une roue dentée 16 engrenant avec la crémaillère for- mée par la poutre rigide, cette roue étant de préfé- ronce conjuguée mécaniquement, 'par un différentiel non représenté, avec le tambour 1, afin que ces deux organes puissent être commandés ensemble malgré les variations du rapport de leurs vitesses ,
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Dans. la forma d'exécution représentée aux fig.5 à 8, les. maillons ou chaînons destinés à résister aux efforts de traction sont disposés de fa= çon à se trouver à l'intérieur- de la poutre- quand les rangées. transvessales d'éléments sont repliées 22 désigna les éléments de la file médiane, 23 et 24 les.
éléments latéraux reliée aux éléments 22. cor- respondants par des axes 25 montés dans des oreilles 22a, 23a, 2 faisant saillie sur la face interne des: dits éléments Les. éléments 22: sont reliés les uns aux autres par des maillons 26 articulés d'une manière permanente sur des bossages 22b de ces éléments au moyen d'axes 29a, 29a à leurs, deux extrémités.
Des maillons analogues 27 et 28 serrent à relier entre aux les éléments 23 et 24 alternés de chaque file latérales Chaque maillon 27 est articulé. d'une manière permanente sur un bossage 23b ou 24b d'un élément 23 ou 24 respectif, par un axe 30, à hune de. ses extrémités, et il vient s'articuler de manière détachable, par un axe 30a, sur un . bossage 24b ou 23b de l'élément 24 ou 23 adjacent, à son extrémité opposée, cet axe 30a s'engageant. librement dans une entaille 24c ou 23c de ce bossage:
De même chaque maillon 28 est articulé d'une manière permanente sur le bossage 23b ou 24b d'un élément 23 ou 24 respectif, par un axe 31, à l'une de ses extrémités, et il vient s'articuler de manière détachable, par un axe 31a, sur le bossage 24b ou 23b de l'élément 24 ou 23 adjacent, à son extrémité
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opposée, cet axe }la s'engageant librement dans une entaille 24c ou 23c de ce bossage% Enfin les maillons 27 et 28 placés aux cOtés opposés de chaque maillon 26 sont articulés à celui-ci de manière permanente au moyen d'axes 27a et 28a respectivement qui sont montés dans des oreilles 27a et 28a de ces maillons, ces axes étant placés en alignement avec les axes 25 respectifs, quand,
les éléments des files, longitudinales sont alignés!?
Afin d'assembler d'une façon détachable les éléments extrêmes 23- et 24 de chaque rangée transe versale quand- celle-ci est repliée, on a prévu sur leurs extrémités respectivement des bossages 23d et des cavités correspondantes 24d et le profil de ces parties de blocage est- préférablement choisi tel que:
l'élément. 24 doit être exactement à sa position de fermeture pour que le bossage 23d puisse entrer dans la cavit& 24d ou en sortir:
On voit notamment sur la fig. 6 que les éléments latéraux d'une rangée: transversale quelcon- qua n par exemple, ne peuvent être relais autour de leurs. axes 25 qua lorsque les éléments latéraux de la rangée précédente m sont relevés précédemment ou en même temps parce que les maillons 27, 28 surplomb bent les. éléments 24, 23 respectivement de la dite rangée n et que ,ces maillonsne peuvent se relever autour de leurs axes 30, 31 du fait qu'ils sont reliés au maillon, médian 26 correspondant par les axes 27a 28a, lequel maillon 26 ne.
peut lui-même se relever tant que les éléments médians 22 sont alignés;
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Inversement, quand les. éléments sont repliés sous forma. de poutre à profil triangulaire, une rangée
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quelconque ik ne peut être développé* que si la. ran gée suivante p a. été développée précédemment parée que les éléments: 23, 24 (le cette dernière retiennent les.maillons 28, 27 respectifs de la rangée net que ces. maillons ne peuvent. à ce moment pivoter autour
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des. axes- 28g, 27S respetif du fait qu'ils sont liés aux éléments 24, 23 de la même rangée.!!: par les axes 31 et 30 respectivement et que ces éléments ne peu; vent pivoter à la fois' autour de deux axes perpendi; culaires.
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Le fo#t1#mament des éléments 22, 23, 24 et des maillons z, 27, 28 est donc semblable à celui déjà-décrit au sujet de la première forme: dtexécut:Lan4 La construction en est cependant préférable en ce sens que les maillons: 26, 27, 28 sont reliés, les uns aux
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autres dans chaque rangée transversailee par les axas 27 28., d.toù une augmentation notable de la ré sistance mécaniciue de lrensemble.; en outre les. organes. peuvent être plus robasteni- ils présentent moins. d* encombrement: et leurs articulations sont mieux: prO;
tégéea contre les chocs et actions extérieures La variante représentée aux fig. 9 et 10 diffère surtout des précédentes en ce que les éléments de chaque face de la poutre sont maintenus serrés les uns- contre les autres par la tension de câbles Ion;
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gitndinaux 32, 33i 34z Bhe autre particularité consiste en ce que deux: de ces câbles 3 et 33 servent d t a; xes darticulation pour relier entre, eux: les éléments.
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35 ci'une face de la poutre avec les éléments: 36 et 37 des faces adjacentes: et en même temps;pour permettra aux éléments de chaque face: de fléchir lesuns par rapport aux autres quand- les trois faces de la poutre sont développées- à plat-.
Les éléments: 35 de la face médiane sont tons semblables- entre eux; ils sont munis à leurs: angles:. d'oreilles latérales 38 creusées en forme, de cuvettes.
. Les: éléments 36 et 37 portent sur un de leurs côtés des oreilles latérales 39 manies de saillies arrondies. 39a qui s'ajustent dans les dites eu* vettes. Toutes ces saillies et cuvettes sont percées: d'un trou central pour donner passage aux câbles 32, 33.
Sur chaque face latérale de la poutre les éléments. 36 et 37 qui différent l'un de l'autre par leur- longueur, sont alternés, chaque élément 36 d'une face étant placé au droit d'un élément 37de 1''autre face.
Chaque élément long 36 présente, aur son bord opposé aux oreilles 39, des oreilles:. 40 et une: large entaille 41 dans laquelle peuvent s'engager l'extrémité de l'élément 3? opposé et les:. oreilles 40 des éléments. 36 adjacents. à ce dernier.
En outre une rainure 42 est ménagée dans ces oreilles. 40 et dans l'extrémité des éléments 37 pour recevoir le câble- 34 lorsque les éléments: 35, 36, 37 sont repliés sous forme de prisma triangulaires Dans cette position, les trois, câbles: étant tendus,
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la poutre. ainsi constituée:
est rigide puisque tous ses éléments, sont serrés les uns contre les autres dans la direction longitudinale et qu'ils ne peuvent se déplier
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traJlfNersale Lorsque la poutre doit Âtre enroulés* iL
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safflt de dégager progressivement le câbler 5fi des. rainures 42 et d'écarter- les éléments. 36 et 37 à mesore. qu'ils deviennent libres de façon qu'ils soient amenés en alignement avec les éléments 35. La- poutre ainsi développée- peut être enroulée grâce au pivoter
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ment des saillies 39e dans; les cuvettes 5-8 et à la. flexibilité, des câbles. 32, 33
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Min de guider les câbles. 32 33 dans:
leur Intervalles des oreilles 39 des éléments, sussessifs-
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3 ?Il, on disposât entre celles-d. des rondelles à faces, bombées. 4$, qui sont traversées par les e9bles
Dans la forme d'exécution représentée on a prévu en outre deux câbles auxiliaires 44., 45 passant librement à travers des conduits longitu-
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dil18.U% ménagés dans les éléments. C 3. Ces câbles sont destinés à assurer le dépliement et la repliement
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prograsefb des faces: latérales de la. poutre sous la commande- de d#osi tifB. ne faisant pas partie da la présente inventi.an..
Une. poutre, suivant l'invention., rigide en
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tous sens et. susceptible cltttre enroulée sous un vos 1ume tr&s-.réduite marnas lorsqu'elle présente une grau; de 1oerg*uoe, a l'a.vantage d t3tre très facilement transe portable et de pouvoir être aisément mise en place
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dans une position quelconCBl6- horizontale, inclinée
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ou verticale, par exemple pour servir à l'établissement d'une passerelle, d'un mât, d'une construction compor= tant un nombre plus ou moins grand de poteaux ou de poutres, d'élévateurs-, excavateurs etc..
Il va sans dire qu'une poutre constituée ainsi qu'il a été décrit ci dessus peut être séparée des organes d'enroulement 1, et de transformation 12 pourvu, que le déploiement de la dernière trancha soit empêché par une ligature ou des moyens de fixation quelconques
Bien que la disposition triangulaire donnée aux éléments de chaque tranche paraisse préférable il. doit être entendu qu'on peut sans s'écarter de l'invention varier- le nombre de ces éléments et leur moda de gruopement; par exemple au lieu de former-un contour ferme lis peuvent être disposés en étoila, en double té etc., les chaînes: longitudinales étant placées soit aux extrémités des éléments ou en tout autre point..
Au. lieu de former dans chaque tranche un. seul groupe d'éléments tous reliés par des articulai tions, les éléments peuvent être assemblés, de façon. à former deux ou plusieurs groupes; dans ce cas la poutre rigide qu'ils constituent pourra en passant par le dispositiftransformateur se séparer en deux ou plusieurs chaînes, longitudinales s'enroulant soit surun même tambour-, soit sur des tambours. distincts;
On pourra aussi adjoindre aux éléments de la chaîne ou à certains d'entre eux des organes accessoires, par exemple des vis de butée* des rondelles Belleville etc., permettant de rattraper les jeux qui
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résuiteralitnt de l'allongement des maillons longitu'-dinsax etor, et par suite de réduire 'la flèche. prise par la poutre sous l'action d'unc charge.; D'une mal niére générale lea maillons formant les chaînes lon: gitudinaleg pourront être remplacés par des câbles, de section qualconclue., roide, plate été..; ou. tous autrea. liens souple&4 rubsos etc:.. capables de r6sii3-* ter aux efforts do traction envisagéor*