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" Etançon métallique pour l'exploitation minière
On connaît des étançons de mine en acier dans lesquels une garniture déformable, disposée dans la pièce de verrouillage, est comprimée sous l'action de l'enfoncement de l'étançon intérieur. La force de résistance des étançons de ce genre est influencée,pour ce qui concerne son évolution et sa va- leur, par la déformation de garnitures deformables. Les garnitures constituées par des blocs de bois ont la propriété de présen- ter, dans la zone de leur déformation, une résistance trop faible.
L'invention concerne un étançon de mine en acier, dans lequel une garniture déformable, disposée dans la pièce de verrouillage, est comprimée sous l'action de la pression du terrain, par la descente de l'étançon intérieur.
Elle réside essentiellement dans une forme nouvelle de la garniture déformable, constituée par une pièce qui peut être
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fabriquée en série, dans laquelle on exécute, à la presse par exemple, des bosses et des creux en forme de caissons, cylin- driques, prismatiques ou tronconiques, ce qui permet de créer une garniture dans laquelle les compressions ont des valeurs constantes ou croissantes.
Les bosses et les creux peuvent avoir des hauteurs différentes ou présenter une épaisseur de paroi variant à partir de leur base, cette disposition ayant pour but de permettre de régler, de la manière désirée, lévolu- tion de la résistance s'opposant à la compression.
Il est possible, conformément à l'invention, de créer de cette manière, ou d'une manière analogue, un étançon en acier dont la force portante devient très grande dès que l'étançon intérieur a parcouru, en s'enfonçant,un chemin très court, et de maintenir constante cette force portante, ou de l'augmenter*
On verra d'autres particularités avantageuses de l'in- vention sur le dessin, qui permet de donner des explications sur un exemple.
La Figure 1 montre la réalisation de l'invention sur un exemple d'exécution traité pour un étançon du type dit "Gerlach".
Les figures 2 à 7 représentent, par une vue en plan et par une coupe transversale, trois exemples d'exécution d' une garniture métallique.
Les figures 8 et 9 représentent, par des vues de côté, deux autres exemples d' exécuti on.
Les figures 10 et 11 montrent une particularité impor- tante de l'invention qui est expliquée à l'aide d'une repré- sentation à plus grande échelle.
L'étançon pour mines, représenté par la figure I, com- prend essentiellement l'étançon intérieur I, qui est de pré-
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férence en forme de coin, l'étançon extérieur 2 et la pièce de verrouillage 3. A l'intérieur de cette pièce, on a disposé, comme on le fait dans les étançons de mines en acier du système dit "G-erlach", une pièce intermédiaire 4 qui est en contact avec l'etançon intérieur et qui agit contre deux coins de serrage 5 et 6, tenus par un coin horizontal 7.
Entre la pièce intermédiaire 4 et le coin horizontal 7 ou bien, dans une autre forme d'exécution, entre le coin horizontal 7 et la pièce de verrouillage 3 se trouve disposée une garniture flexible 8 qui, selon l'invention peut être exécutée en métal et comporter, comme l'indiquent les figures décrites ci-après, des creux et des bosses.
D'après l'exemple d'exécution représenté par les figures 2 et 3, la garniture déformable est constituée par une pièce métallique 9, par exemple sous forme de tôle, dans laquelle on a exécuté, soit à la presse,. soit par étirage profond, des creux et des bosses 10, donnant à cette tôle l'as- pect d'une gaufre.
On fait varier le nombre des creux et des bosses 10 suivant la force de résistance qu'on désire donner à l'etançon. On peut aussi donner à ces creux et à ces bosses des formes différentes qui modifieront, de la manière désirée dans chaque cas particulier, l'évolution de la résistance de l'étançon. Il est avantageux que la forme de la garniture soit choisie de telle manière que le matériau ne puisse se plier quand les creux et les bosses sont soumis à la compression.
Tandis que les creux et les bosses 10 représentés sur les figures 2 et 3 présentent des surfaces latérales à profil rectiligne et des têtes plates, ceux que montrent les figu- res 4 et 5 présentent des profils curvilignes et des têtes à peu près sphériques.
Les figures 6 et 7 montrent, par une vue en plan et par'une coupe, une forme d'exécution de l'invention, dans
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laquelle les bosses 10 ne sont laites que sur une face seule- ment de la tôle 9 et sont, le cas échéant, de différentes hauteurs. Avec une garniture de ce genre, les bosses hautes sont comprimées les premières et ce n'est qu'après qu'une certaine compression s'est exercée que les bosses basses parti- cipent à la déformation, augmentant ainsi la résistance.
La figure 8 montre un exemple d'exécution concer- nant une garniture métallique dans laquelle des bosses 10, qui ne sont disposées que d'un coté de la plaque, sont limi- tées extérieurement par des surfaces planes et, intérieure- ment, par des surfaces voûtées.
La Figure 9 représente un exemple d'exécution concernant une garniture métallique dans laquelle épaisseur de la paroi de la bosse ou du creux 10 diminue en s'appro- chant du sommet de la bosse ou du fond du creux.
Dans l'ensemble, il est avantageux de donner aux bosses et aux creux une forme conique et les figures 10 et 11 permettent d'expliquer ce qui se passe quand des garnitu- res de ce genre sont soumises à une compression. Si l'on désigne par D le diamètre correspondant à une hauteur H, quelconque, du cône 10, par la hauteur d'une section de translation 9, verticale ou à peu près verticale, la surface de la section de l'anneau 9 a pour expression 9 = D.Ò. a.
Comme l'épaisseur de la paroi du cône représenté sur la fieu- re 10 est constante, la surface de la section de l'anneau 9 soumis à la déformation augmente, dans une forme d'exé- cution de ce genre, quand la hauteur H diminue, parce que le diamètre D augmente quand la hauteur H diminue. Une garniture présentant cette forme absorberait donc, quand la compression augmente, une pression P toujours plus grande.
Par contre, sur la figure II, l'épaisseur de la paroi du cône 10 augmente quand la profondeur augmente et, conformément à une proposition de l'invention, on peut, dans
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l'ensemble, prévoir cette épaisseur de telle manière que le produit D.Ò.a reste constant, de sorte qu'en définitive, la garniture absorbe une pression qui demeure toujours constante malgré que la déformation augmente.
Il entre dans le domaine de l'invention que de donner aux épaisseurs de parois des différents cônes formant les creux et les bosses des dimensions telles que la résis- tance de l'étançon n'augmente plus à partir du moment où elle a atteint une certaine valeur. D'un autre coté, on peut se rendre compte, en examinant les figures 10 et 11, qu'il est possible, conformément à ce que se propose l'invention, de maintenir, dans des limites choisies à volonté, la capa- cité de résistance d'une garniture déformable, non seulement en agissant sur le nombre et sur la hauteur des bosses et des creux, mais encore en modifiant l'épaisseur des parois.
En outre, on se rend compte, d'après les figures 10 et 11, qu'il est possible de donner aux bosses et aux creux une forme qui évite que le matériau ne se plie quand s'effectue la compression de la garniture métallique et qui permette aux différentes sections transversales du métal de ne se déplacer les unes par rapport aux autres, c'est-à-dire de n'être refoulées, que dans une direction verticale, ou sensiblement verticale.
L'invention ne se limite en aucune manière aux exemples d'exécution représentés ou décrits. Sur la base de l'idée inventive, on peut créer une garniture déformable pour étançons de mine, donnant la possibilité de faire varier, dans des limites choisies à volonté, la force de résistance de l'étançon. A cet effet, on peut faire entrer en jeu, bien entendu, outre les moyens déjà indiqués, l'épais- seur totale du métal, ainsi que la nature du métal. On peut fabriquer la garniture métallique conforme à l'invention par
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exemple par formage à la presse ou par étirage profond de tôles douces en acier fondu, ou encore à partir d'acier, de métal léger et, le, cas échéant, de fer fritté.
Enfin, il est encore possible de donner aux garnitures une certaine charge préalable, c'est-à-dire de leur donner, après qu'elles ont été fabriquées, une compression initiale et d'augmenter ainsi la charge qui peut être absorbée, dès le début,.par l'étançon.
L'invention se propose, comme on l'a dit plus haut, de donner à une garniture métallique pour étançons de mine, en acier, une forme telle que cette garniture ne se plie pas quand elle est soumise à une compression et qu'il se produise seulement un refoulement, c'est-à-dire un effort de cisaillement. On peut, le cas échéant, arriver à ce résul- tat en munissant la garniture d'une bosse seulement, ou de deux. Même quand les bosses sont de forme cylindrique, on peut éviter qu'il se produise un pliage au cours de la compression en choisissant une épaisseur de paroi suffisam- ment grande.
On peut encore modifier dans de larges limites le formage des bosses et des creux. Il peuvent présenter, par exemple, la forme d'ondulations ou de nervures et de rigoles, à têtes aplaties ou cintrées. D'une manière géné- rale, on peut employer aussi, dans l'une ou l'autre forme, des bosses à têtes aplaties ou cintrées appartenant à une seule garniture et il est possible aussi de placer les unes dans les autres, deux garnitures ou davantage, façonnées de la même manière ou de manières différentes, afin d'influencer ainsi, comme on le désire, l'évolution de la compression dans les étançons.
Bien entendu, l'invention ne se limite pas à uti- liser des étançons en acier du système "Gerlach"; l'inven-
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tion peut être employée pour tous les types d'étançons dans lesquels l'évolution de la résistance de l'étançon est déterminée par une garniture flexible.