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"Etançon métallique pour mines
L'invention a pour objet des étançons de mine métalli- ques en plusieurs pièces fonctionnant diaprés le principe de l'effet dit Servo, ce qui est obtenu au moyen d'un organe de coincement qui est intercalé entre l'élément d'étançon intérieur et le cadre de serrure (pièce d'enceinte entourant l'ensemble des coins) et qui est entraîné, lors de l'abais- sement de l'élément d'étançon intérieur, sur un parcours déterminé par suite du contact à friction, mouvement qui fait naître une force horizontale. Celle-ci fait serrer l'élément d'étançon intérieur et celui extérieur l'un contre l'autre.
Dans le but d'empêcher la force horizontale de dépasser la valeur compatible avec la force portante de l'étançon, on limite le parcours de mouvement de l'organe de coincement ou de freinage susmentionné (employé, par exemple, sous la forme d'une cale d'entraînement ou de glissement ou d'autres pièces semblables) ce qui a pour effet de détourner la courbe : pression:parcours, d'une
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pente initialement très forte, dans la direction horizontale.
Pour garantir la précision dans le fonctionnement de l'étançon, il est nécessaire de régler ce détournement et, avec celui-ci, le travail de déformation dans des limites aussi étroites que possible ; cette raison il est convenable de produire le travail de déformation par la déformation élastique de la bande (du cadre) ou autre partie de serrure à élasticité pré- cisément déterminable.
En général, cette construction d'étançon a l'élément d'étançon intérieur en forme de boite pour ainsi assurer des propriété favorables au point de vue statique. D'autre part, cette forme en boite renferme l'inconvénient d'une grande élasticité et d'une forte déformabilité dans le sens des for- ces horizontales de sorte que se présentent, outre la défor- mation assez précisément déterminable des éléments de la ser- rure, aussi des déformations dans l'élément d'étançon inté- rieur, déformations qui restent hors de contrôle et sont très variables.
Etant donné que la forme en botte est, d'ordinaire composée de profilés, par exemple de fers en U, assemblés par soudure autogène, les manques de précision dans les cotes, conséquence de ces travaux, ont, d'autre part, une influence défavorable sur le fonctionnement de l'étançon dans le sens expliqué plus haut parce que toute variation, même relative- ment faible, des cotes de l'élément d'étançon intérieur dé- règle le parcours de déformation (l'envergure de l'élasticité des pièces de serrure) entre les organes de coincement ou de freinage.
Lors de l'entrainement de l'organe mobile de coincement se présente, de plus, un moment de flambage dangereux dans la forme en boite généralement connue parce que, pendant la durée de ce mouvement, l'une des faces de l'ornement d'étançon est fermement appuyée sur l'étançon extérieur, tandis que l'autre
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face! n'a pas d'appui. Plus l'interstice entre les surfaces de frottement agissant l'une sur l'autre est grand et plus elles sont déplacées de l'axe de l'étançon, plus le moment de flambage devient grand,
Pour éviter les inconvénients exposés plus haut et pour perfectionner les constructions connues, on propose sui- vant l'invention de faire agir les moyens de coincement qui retiennent l'élément d'étançon intérieur sur une partie rigide de celui-ci.
Il est convenable d'employer, comme 'é- lément d'étançon intérieur, des profilés en 1 ou des profilés semblables, les moyens de coincement s'appliquant contre les faces en plat de l'âme de l'élément d'étançon intérieur, Par cette disposition on obtient en même temps que les surfaces de frottement se trouvent l'une près de l'autre et aussi près de l'axe de l'étançon.
Les dessins annexés représentent, à titre d'exemple divers modes de réalisation de l'invention à savoir : figure 1, un étançon métallique allongeable, en coupe longitudinale, figure 2, une élévation de l'étançon de la figure 1, figure 3, une coupe transversale de la figure 1 sui- vant la ligne III-III, figure 4 à 7, divers profils de l'élément d'étançon intérieur, figures 8 et 9, sont une variante de l'objet de l'in- vention avec deux cales de glissement agissant l'une contre l'autre, en élévation et en coupe transversale suivant la ligne IX - IX de la figure 8, figure 10, un profil d'élément d'étançon intérieur, pour frottement à rainures triangulaires, en coupe transver- sale,
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figure 11, une exécution spéciale du profil de l'élément d'étançon extérieur.
Dans l'élément d'étançon inférieur 1, à section en boite se trouve l'élément d'étançon supérieur 2, à profil en 1, con- tre l'âme 2'duquel s'appliquent les deux sabots de frein 3 et 4. La bande de serrure, en forme d'enceinte, est constituée des deux boulons 5 et 6 ainsi que de la paire d'éclisses 7.
Entre le sabot de frein 4 et le boulon 6 se trouve la cale de réglage 8 qui sert à retenir unilatéralement l'enceinte ou le cadre de serrure. l'élément d'étançon inférieur 1 sont soudées deux consoles 9 dans lesquelles est logé un excentrique 10 avec le levier 11. Le boulon 6 trouve de l'ap- pui sur cet excentrique 10. A l'intérieur de Isolément d'é- tançon extérieur, à section en boite, se trouvent deux conso- les 12 avec des pièces y superposées 13, en forme de plaques, sur lesquelles reposent les deux sabots de frein 5 et 4. La pièce de coincement 3 est repoussée par le ressort 14 dans sa position initiale lorsque la serrure de coincement est desser- rée.
Suivant la figure 1 la pièce de coincement entrainée, lors de la prise de la charge, de la distance a sous l'effet du frottement se trouve dans sa position la plus basse. La pièce de coincement 3 est amenée dans cette position par le culbutage (mise en position biaise) de la paire d'éclisses 7.
La serrure de coincement est desserrée, quand on tourne l'ex- centrique 10.
Par suite du fait de s'appliquer contre l'âme 2'd'un élément d'étançon 2, à section en I, les sabots de coincement 3 et 4 agissent sur une partie rigide. Il en résulte l'avan- tage d'éviter des déformations incontrôlables sur l'élément d'étançon intérieur. D'autre part, l'emploi de profilés en 1 a pour conséquence que le moment le plus grand de flambage
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de l'étançon se trouve dans la direction de moments d'inertie relativement faibles. Pour éviter cet inconvénient, la pré- sente invention propose en outre de renforcer les bouts des ailes d'un profilé en 1 - voir les figures 4 à 7 - de sorte à augmenter sensiblement, dans l'axe le plus faible, le moment d'inertie ce qui ne demande qu'une faible augmentation du poids.
Il est convenable d'adopter un profilé suivant la figu- re 5, on l'obtient en joignant deux profilés laminés conformes à la section voulue de sorte à n'avoir besoin que de deux sou- dures, ce qui comporte, outre l'économie en travaux de soudage, l'avantage que les profilés ne se gauchissent que faiblement lors de leur soudage. Il est convenable d'arranger le renfor- cement à l'intérieur du profilé de sorte à éviter l'agrandis- sement peu désirable des dimensions extérieures et le contact des organes de frein s'appliquant contre l'âme 2'avec les soudures., Puisque le laminage se fait avec certaines toléran- ces, on peut usiner ou meuler respectivement l'âme 2', ce qui assure, outre un travail de déformation uniforme, aussi des variations faibles du coefficient de friction.
La cons- truction de l'élément d'étançon intérieur comme proposée sui- vant la présente invention se prête particulièrement bien à l'emploi de métaux légers parce qu'on peut étirer un tel pro- fil d'une seule pièce et qu'on peut obtenir d'une façon sim- ple le moment d'inertie plus grand qui est nécessaire dans ce cas par rapport à l'acier.
Une solution particulièrement avantageuse résulte de l'emploi d'un. profilé en V suivant les figures 6 et 7, profilé dont les trois angles (pointes) sont renforcés de manière à garantir non seulement une utilisation avantageuse du matériel, mais encore un moment d'inertie à peu près égal dans toutes
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les directions et facile à obtenir par laminage. D'autre part, il est d'importance que le centre de l'endroit de coincement coincide tout à fait ou à peu près avec la droite passant par le centre de gravité x-x du profilé . Cette solution combine les avantages de la friction à rainures triangulaires avec ceux de l'application centrale des organes de coincement contre une partie rigide de l'élément d'étançon intérieur.
Une autre variante pour éviter un moment de flambage est représentée en figures 9 et 10. Dans ce cas on fait s'appli- quer contre l'élément d'étançon intérieur 2 deux ou plusieurs corps de coincement 3,4 agissant les uns contre les autres en paires et entrainés par cet élément d'étançon sous l'effet du contact à frottement, ces corps prenant appui, après avoir par- couru une distance déterminée, sur des taquets, tout en limi- tant le travail de déformation dans la serrure. Les organes de coincement mobiles 3, 4 forment des cales dites de glisse- ment, ou bien, le cas échéant, des éléments pareils au cliquet ou autres pièces semblables.
Cette construction de la serrure de coincement offre, en même temps, l'avantage de diminuer l'angle de frottement entre les organes de coincement et la pièce de serrure ce qui garantit positivement l'entraînement des organes de coincement. Dans le but de diminuer la force horizontale, on augmente la friction entre l'étançon intérieur 2 et les organes de coincement 3,4, en ayant recours, convena- blement, à la friction à rainures triangulaires et en faisant s'appliquer les organes de coincement tant dans des rainures triangulaires prévues à l'âme que contre les ailes en biseau de l'élément d'étançon intérieur.
Si la force horizontale est plus faible, on peut faire s'appliquer, par exemple comme indiqué à la figure 10, deux paires d'organes de coincement indiqués par des flèches de
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sur les coins d'une boite carrée, une paire des organes de coincement opposés pouvant, éventuellement, être immobiles.
Il sera avantageux de fabriquer les organes de coincement 3,4 en métal léger ou en matériaux type bakélite ou semblable ou de les revêtir d'une couche d'une de ces matières. Etant donné que les organes de coincement s'appliquent contre une partie rigide de l'élément d'étançon intérieur, la charge de compression y est uniforme en dedans de la limite apparente d'élasticité.
Le module d'élasticité de peu d'importance du matériau:', dit bakélite ou semblable, à base de résine artificielle, de 80.000 - 200.000 Kgs/cm2 a pour effet une grande élasticité, et pour cette raison il est aussi possible d'intercaler des garnitures de bakélite ou semblable entre l'élément d'étançon extérieur et celui intérieur dans le trajet ou la transmission de la pression a lieu.
En cas d'emploi de revêtements de frottement métalliques, il est convenable de les appliquer inséparablement sur leurs corps porteurs 3, 4, par exemple au pistolet métalliseur ou par laminage, ce qui assure une bonne liaison et évite tout jeu ou interstice mort ou nuisible dans le trajet où la pres- sion est transmise dans la serrure de coincement.
D'autre part, des moments de flambage indésirables peu- vent se présenter si les organes de coincement 3, 4 qui s'ap- pliquent contre l'âme 2' de l'élément d'étançon intérieur 2 et qui pénètrent dans l'étançon à peu près jusqu'à son axe se mettent hors d'alignement, lorsque l'étançon raccourcit. pour l'empêcher on donne de l'appui aux organes de coincement autant que possible, jusqu'à tout près des surfaces de frotte- ment de l'élément d'étançon intérieur (voir la référence 13 de la figure 1). Il sera convenable d'obtenir cet appui sous
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forme d'un profil venu de laminage avec le profilé de l'élément d'étançon inférieur comme en 133. Cet appui peut, en même temps servir d'appui au ressort 14 aui repousse l'organe de coincement mobile 3 dans sa position initiale.
Pour les étançons dans lesquels le travail de la poussée des terrains est, pour la plus grande partie, anéanti par frottement il est essentiel que la force horizontale nécessaire pour le travail de frottement soit déterminée avec précision et que le coefficient de friction des surfaces de frottement soit fixé avec des variations aussi fai- bles que possible. L'expérience a, cependant, montré que le coefficient de friction peut fortement varier sous l'effet d'influences extérieures, parmi celles-ci, de la façon la plus prononcée, les phénomènes de corrosion qui ee produisent sur les surfaces de frottement. Pour éviter cet inconvénient, on propose de couvrir les surfaces de frottement de l'élément d'étançon d'une couche protectrice ou d'un enduit, ce qu'on obtient convenablement au jet de tels matériaux non-corrosifs lancé contre ces surfaces.
Il sera convenable de meuler l'en- duit après l'application pour lui donner une surface lisse.
Des organes de frein en métal léger ont, comme des expériences entrant dans tous les détails l'ont démontré, donné toute satisfaction à cause du haut coefficient de friction et à cause de la faible différence qui Subsiste entre le frottement à l'état de repos et celui au mouvement. On recommande donc un revêtement en métal léger aussi pour l'élément d'étançon infé- rieur, revêtement pour lequel on choisit convenablement une résistance à l'usure supérieure à celle des éléments de frein de la serrure.
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Dans la construction suivant la figure 1, de l'étançon de la présente invention l'étrier de coincement 5,6,7, est limité dans son mouvement ce qui a pour effet que la force horizontale produite par la position devenant de plus en plus biaise de l'étrier de coincement est également limitée dans la serrure. La conséquence en est que la courbe charge : rac- coureissement de l'étançon, unitialement d'une forte pente est détournée dans la direction horizontale. L'allure de cette courbe est donc fonction du trajet de mouvement circulaire µ de l'étrier de coincement.
Suivant les méthodes de remblayage et d'abattage employées les charges qui pèsent sur les étançons varient de sorte qu'il faut avoir la possibilité d'adapter ces étançon à volonté à la charge à supporter par eux, ce qu'on obtient de la façon la plus convenable en changeant la distance a du mou- vement circulaire.
Puisque l'accroissement de la force horizontale n'est pas uniforme au cours du mouvement tournant de l'étrier de coincement et que la plus grande partie de cet accroissement ne se produit que dans la dernière partie, la plus courte du trajet de la mise en position de plus en plus biaise, l'in- vention propose d'influencer la charge de l'étançon en modi- fiant la distance a parcourue en mouvement circulaire, par exemple par des pièces de fourrures d'une épaisseur appro- priée disposée entre l'organe de coincement et l'appui de l'étrier tournant.
Un autre perfectionnement de cette construction est, enfin, obtenu par un ressort 14 qui disposé, convenablement, à l'intérieur de l'élément d'étançon extérieur 1 repousse le c8té mobile de l'étrier de coincement dans sa position initiale lorsque la serrure est desserrée.