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MEMOIRE DESCRIPTIF déposé à l'appui d'une demande de
BREVET D'INVENTION René, Auguste HENRY Tampon pour étançons, butoirs et usages analogues.
L'invention s'applique au cas où une pièce soumise à la compression, telle un étançon de mine, est associée à un dispositif apte à céder en opposànt un travail retardateur important.
On sait que les matériaux de construction tels que métaux, pierres naturelles ou artificielles, bétons ou bois, ont des coefficients d'élasticité très élevés de sorte qu'ils ne subissent qu'une faible déformation, avant d'atteindre leurs limites d'élasticité et de rupture . Par eux mêmes ces matériaux sont donc incapables d'un travail retardateur important.
Il est connu de pourvoir les pièces susceptibles d'être soumises à des efforts de compression auxquels ils convient de céder, de boites à sable ou à tourbe, de freins à gaz ou à liquide, de vérins hydrauliques ou mécaniques, de pièces à cesser ou à écraser ou encore de dispositifs agissant par friction.
L'adjonction de dispositifs amortisseurs permet un travail retardateur fonction à la fois de la charge à laquelle se produit l'amortissement et du chemin parcouru par le point d'application de celle-ci.
L'invention concerne un tampon donnant un amortissement
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en plusieurs phases définies par des rapports différents entre les accroissements de charge et les déformations.
Elle réalise ce but en utilisant certaines propriétés physiques de matériaux tels que le bois.
Les unes se traduisent en ce que le matériau se compresse d'abord élastiquement, à mesure que croît la pression; puis se transforme, sous pression constante, en une matière plastique, qui à son tour se déformera proportionnellement à la pression.
Les autres concernent le taux des pressions latérales d'un corps soumis à compression. Alors que pour les gaz et les liquides les pressions sont égales dans tous les sens, que pour les matières meubles, telles que sables et graviers, les pressions latérales sont encore importantes, celles-;1 sont très faibles pour les corps en voie de plastifioation.
Ces propriétés sont mises à profit suivant l'invention, en opposant aux pressions latérales qui accompagnent la compression génératrice de la plastification, une résistance issue de cercles, serrant des douves, entre lesquelles progresse le piston de compression, formé éventuellement par une extrémité d'étançon.
Ces douves peuvent être de nature diverse, et notamment de la même substance que le matériau soumis à plastification, par exemple en bois. Elles peuvent être réalisées au préalable ou automatiquement comme dit ci-après.
Selon une exécution particulière de l'invention, le tampon est constitué par un rondin en bois, pressé suivant son axe, dans la direction des fibres . Ce rondin coiffe l'extrémité cylindrique d'un étai de moindre diamètre, mais d'une matière plus résistante à la compression que le bois du rondin, dans lequel l'étai, sous l'influence d'une charge axiale, poinçonne son chemin en écrasant les fibres de bois,
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tandis que les parois se fendent longitudinalement, en formant des douves qui sont maintenues en placée par des cercles et en constituant ainsi, automatiquement, un tonneau dans lequel la matière fibre-plastique, provenant du bais écrasé,
se comprise en absorbant un travail considerable
Une autre particularité de l'invention consiste k utiliser des cercles fermés par un assemblage pouvant céder progressivement sous l'effet d'une tension croissante.
Il est également prévu, selon une particularité spéciale de l'invention, de constituer les cercles en fil d'acier. Dans ce cas leur fermeture peut; selon une partisulerite complé- mentaire de l'invention, être réalisée par simple repliage à froid de leurs extremitée
D'autres particularité de l'invention apparaîtront au cours de la description, des dessins annexés à titre d'exemples non limitetifs.
Dans aes dessins :
La figure 1 est une vue en élévation, avec; brisure, d'un tampon comportant un rondin, engagé sur l'extrémité d'une colonne
La fig.2 est un diagramme
La fig.Z est une section selon III-III de la fig.1 rela- tive . une variante*
La fig.4 montre un tampon comportant un rondin entouré de douves préparées.
La figt5 montre un tampon comportant un madtérlas élastique ou plastique main tauc par des douves.
La fig.6 représente un tampon à double effet-'
La fig,7 illustre une exécution de l'invention pour la formation d'un cadre de soutènement.
Dans le cas de la figure l,le tampon comporte un rondin 2
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serti par des cercles tels que 3. Il est creusé de manière à ooiffer l'extrémité d'une pièce 4, constituée par exemple par une oolonne metellique ou en boton faisant partie d'un étançon.
Le tampon est intercale entre cette delonne 4 et un appui 5.
A titre d'exemple, le diagramme de la figure 2 indique les résultats obtenus dans le cas suivant :
L'extrémité de la cclonne 4 a ua diamètre de 12,5 cm. et est coiffée d'un rondin de sapin (épicus) de 20 cm. de diamètre, serti par des cercles de fil de fer de 0,8 cm. de diamètre'Le diagramme de la figure 2 donne les résultats obtenus par compression, les ordonnées se rapportent aux pressions axiales en kilos par centimètre oarre et les abscisses aux courses de pénétration en centimètres du piston ou poinçon que constitue l'extrémité de la colo,me 4.
Le travail retardateur aiasi obtenu atteint le chiffre énorme de cinq mille kilogrammètres par litre de bois plastifié, nombre qui illustre l'efficacité extraordinaire du tampon original selon l'invention.
Comme il a eté dit plus haut, une particularité caractéristique de l'invention consiste à utiliser, la propriété remarquable du bois mise en relief par le diagramme de la fig.2 montrant la loi des déformations du bois ainsi comprimé. On y voit tout d'abord la pression croissant jusqu'à la limite d'elasticité.
suivie du phénomène de pression constante pendant le travail de transformation de la matière,par passage de l'stat solide et fibreux à l'état plastique, après quoi se produit la compression plastique de la matière '
Selon une particularité complémentaire de l'invention, les cercles peuvent êtne constitués par des fils d'acier dont les extrémités sont accrochées par pliage à froid, cet assem-
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blage pouvant éder par l'effet de 1'accroissement de tension
Lorsque des nécessités de mise en place le requièrent, le tampon peut être construit, comme montré à la figure 3, en deux pièces 2a et 2b, qui s'assemblent suivant un plan diamétral A B,à la manière de coussinets et qui sont maintenues en contact à l'aide de cercles 3.
Dans le cas de la fig.4, la matière à écraser est constituée par une pièce de bois ou rondin 56, entouré de douves préparées telles que 6a. serties par des cercles 3.
Dans le cas de la fig.5, des douves, telles que 6a entourent l'extrémité de la colonne 4 et délimitent un espace contenant le matériau 7 à. plastifier.
La fig.6 montre un tampon à double effet, c'eat à dire recevant deux colonnes telles que 4 axialement opposéesJ ,Il va de soi que l'invention s'étend à l'association d'éléments multiples conçus.comme indiqués ci-dessus et ayant des diamètres égaux ou différents, de telle manière que leurs interventions soient simultanées ou successives'
La fig.7 est relative à une application industrielle particuliérement intéressante. à laquelle s'étend également la présente invention, et concernant le soutènement d'une galerie de mine'
Deux montants en béton 8 et 9 ayant à leur pied chacun un tampon selon l'invention, respectivement Sa et 9a, supportant une tête métallique 10, avec:
interposition d'autres tampons suivant l'invention, respectivement 8b et 9b.
Dans le cas oé ces tampons ont des dimensions comparables à cellesdonnées ci-dessus, à titre d'exemple, et où. l'épais- seur du tampon au delà. du montant en béton est de l'ordre de 20 cm. le travail retardateur des quatre tampans, qui corres- pondra à la compression de dix litres de bois, atteindra
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ainquante mille kilogrammétree.
L'invention s'étend au produit industriel que constitue une colonne en béton coiffée à ses extrémités ou au Scins à l'une d'elles, d'un tarpon pourvu de cercles de serrages Cette disposition facilite la manipulation de ces colonnes et onsolide leurs extrémités en les protégeant contre une désintégration du béton sous l'effet de la pression.
REVENDICATIONS.' l. Tampon pour étançons, butoirs et usages analogues comportant un matériau solide plastifiable par compression maintenu latéralement par des douves cardées entre lesquelles progresse l'étançon ou butoir, à. la mauiäre d'en piston.