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"Poteau de mine"
La présente invention a pour but la réalisation d'un poteau de mine, dans lequel le tronçon de poteau intérieur consiste en un profilé laminé d'une pièce ayant de bonnes pro- priétés statiques et qui permet dne application avantageuse du frottement par rainure cunéiforme dans la boite de serrage, afin de diminuer les contraintes horizontales dans la dite boite.
L'application du frottement par rainure cunéiforme est connue depuis longtemps. On a proposé, par exemple, d'em- ployer des tronçons de poteau intérieur en fer cornière et
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d'engager, par exemple dans la rainure cunéiforme ainsi formée, un coin d'entraînement, c'est-à-dire un coin vertical qui, au début du mouvement d'affaissement du tronçon de poteau inté- rieur, mouvement qui est produit ( notamment sur une faible longueur) sous l'action de la pression des terres, est d'abord entraîné, par frottement, par le tronçon de poteau intérieur, afin d'augmenter le serrage de la boîte de serrage dans la mesure correspondant à la force portante du poteau.
Dans les poteaux de ce genre, on a également proposé de diminuer l'angle de la rainure cunéiforme à une valeur sen- siblement inférieure à 90 , mais insuffisante pour provoquer l'auto-serrage ou blocage automatique. Si l'on adopte un angle de 600 on obtient,pour la friction par rainure cunéiforme, un coefficient de frottement qui est le double du coefficient de frottement par friction plane. Malgré cela les poteaux de ce genre n'ont pu être introduits dans la pratique parce que les profilés en cornière ne résistent pas aux sollicitations statiques des poteaux de mine et parce que , sous l'action des efforts qui se présentent dans la boîte de serrage il est impossible d'éviter des déformations inadmissibles des profilés en cornière à moins de donner à ces profilés un poids exagéré.
On connaît également des poteaux dont le trmnçon intérieur a un profil en forme de caisson octogonal permettant d'appliquer bilatéralement le frottement par rainure cunéi- forme dahs la boîte de serrage ( toujours avec interposition d'un coin d'entraînement). Les inconvénients des profilés en caisson résident dans la nécessité, pour leur fabrication, de souder deux profilés laminés et dans la déformation des surfaces d'appui sous l'action des efforts de la boîte de serrage.
On obvie à ces inconvénients des profilés en vais- son, dans les profilés en H ( également connus depuis longtemps)
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dans lesquels l'âme du profilé est serrée des deux côtés, dans la boîte de serrage, entre des coins ou des pièces de compres- sion. Bien que ces profilés, contrairement aux conditions, qui se présentent dans un profilé en caisson, ne soient pas équi- librés statiquement, mais présentent une forte différence entre les moments résistants dans l'axe des x et ceux dans l'axe des Y, ils se comportent bien au point de vue statique dans l'ex- ploitation des mines.
Un autre avantage des profilés en H pour les tronçons de poteau intérieurs réside dans la construction ramassée qu'ils rendent possible, et dans la faible longueur de la boîte de serrage , étant donné que l'espace entre les ailes du profil est utilisé pour le logement des éléments de la boîte de serrage. Ces profilés en H présentent par contre une lacune dans le fait qu'une application du frottement par rainure cunéiforme n'a pas été possible jusqu'à présent.
Conformément à l'invention ,on obvie- à cet in- convénient en réalisant le profilé du tronçon de poteau inté- rieur avec une âme en cornière et en l'agençant sous la forme d'un profilé de forme générale en M. De cette façon on obtient un tronçon de poteau intérieur qui réunit les avantages du profilé en H et ceux du profilé en cornière décrits précédem- ment .
Dans la pratique, lldée fondamentale de l'invention peut être mise en oeuvre de différentes manières. En tous cas, il convient d'utiliser la possibilité du frottement bilatéral par rainure cunéiforme qui existe dans le profil en M. A cet effet, il faut que l'une au moins des pièces de la boîte de serrage qui serrent des deux côtés l'âme en cornière du profilé en Et. soit établie sous forme de coin, d'entraînement.
Il est alors à nouveau spécialement indiqué de serrer l'âme en cor- nière du profilé en M. entre, d'une part, un coin d'entraîne- ment s'engageant dans la rainure cunéiforme de ce profilé et
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s'appuyant, par une surface plane, dans la boite de serrage et, d'autre part, un coin de serrage ou pièce de compression embrassant l'âme, avec une rainure cunéiforme appropriée.
De même, dans le profilé en M, l'angle de la rainure cunéiforme formée par l'âme du profilé, doit être sensiblement plus petit que 90 ( mais en excluant le blocage automatique) et être choisi de préférence vers 70 ou même réduit jusqu'à 60 Le choix d'un angle de rainure cunéiforme aussi réduit garantit avec certitude l'entraînement d'un coin d'entraînement, pour autant que celui-ci s'applique, de la manière connue, sur une surface de glissement plane de la boîte de serrage, du côté opposé à la rainure cunéiforme. L'emploi d'angles de rainure cunéiforme de cet ordre de grandeur, en combinaison avec un coin d'entraînement est connu et ne forme pas par lui-même un objet de l'invention. D'un autre côté, cette dis- position a précisément une valeur particulière dans un tron- çon de poteau intérieur de profil en M.
Bien que le tronçon de poteau antérieur, conforme à l'invention, combiné avec des coins d'entraînement conduit à une construction particulièrement judicieuse, le profilé en M n'en est pas moins applicable à d'autres modes de construc- tion de la boîte de serrage. Il ntest pas nécessaire, bien entendu, que le tronçon de poteau intérieur ait un profil correspondant exactement à la lettre M; au contraire, différents écarts de cette forme sont possibles et même indiqués. Il est avantageux que les ailes du profilé en ², comportent des saillies de faible longueur dépassant le point d'intersection des branches de l'âme en cornière et que, de plus, les ailes du profilé en M soient amenées légèrement en avant du sommet de l'âme en cornière.
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En outre, il importe que les branches de l'âme du profilé embrassent un angle un peu plus grand du côté exté- rieur que du côté intérieur ; c'est là une disposition qui est connue dans les tronçons de poteau intérieurs en cornières et qui, par conséquent, ne constitue pas non plus en soi un objet de la présente invention. Mais l'emploi de cette diffé- rence entre les angles intérieur et extérieur dans un profilé en M conduit à un renforcement avantageux des branches de l'âme en cornière aux points de raccordement avec les ailes du profilé.
Le tronçon de poteau intérieur conforme à l'inven- tion est facile à éxécuter par laminage, sans retouche. Rien ne s'oppose, bien entendu à ce qu'en cas de besoin les sur- faces de frottement de l'âme soient usinées. Le profil du tronçon de poteau intérieur conforme à l'invention se prête particulièrement à la réalisation de poteaux prismatiques, c'est-à-dire de poteaux qui ne sont pas cunéiformes dans le sens de la longueur. Mais il n'est pas exclu de donner au poteau, par un usinage convenable, une rampe légère en forme de coin dans le sens de la longueur.
Sur le dessin annexé on a représenté différents exemples de réalisation de l'objet de l'invention.
Sur ce dessin: les figures 1 et 2 sont respectivement des vues en élévation et en coupe d'un premier exemple de réalisation; les figures 3 et 4 sont des vues en élévation de deux autres formes d'exécution; les figures 5 à 9 sont des vues en coupe de différentes formes d'exécution du profilé en M
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Le tronçon de poteau intérieur est désigné par 1, le tronçon de poteau inférieur par 2 et la cage de la boîte de serrage par 3. Comme on le voit sur la figure 2 ainsi que sur les figures 5 à 9 le tronçon de poteau intérieur consiste en un profilé de forme générale en M. Entre les ailes paral- lèles a est disposée une âme en cornière avec ses branches b.
Comme on le reconnaît sur les figures 1 et 2 le coin d'en- traînement 4 s'engage, dans cet exemple d'exécution, dans la rainure cunéiforme d'angle Ó de l'âme du profilé et porte, par la surface plane 5, sur le corps de la boîte de serrage.
De l'autre côté de la boîte de serrage est disposée une pièce d'appui 6 portant sur le fond de la dite voîte et embrassant, par sa rainure cunéiforme 7, l'âme en cornière du profilé en M. Le coin de serrage vertical est désigné par 8, et comporte un coin de pose et de dégagement qui passe à travers une ou- verture du coin 8 et par des évidements correspondants ménagés dans les parois de la cage de la boîte de serrage. En cas de surcharge du poteau sous l'action de la pression des terres, le tronçon de poteau intérieur coulisse dans le tronçon de poteau extérieur en entraînant le coin d'entraînement jusqu'à ce que celui-ci vienne porter, par son nez 10, sur le bord supérieur de la cage de la boîte de serrage.
Dans l'exemple d'exécution de la figure 3 le coin d'entraînement 4 est disposé de l'autre côté de la boîte de serrage, entre le tronçon de poteau intérieur et le coin de serrage 8, tandis que, sur le côté opposé, se trouve uhe gar- niture de friction 6a ou un coin de serrage supplémentaire.
Dans l'exemple d'exécution de la figure 4 des coins d'entraînement 4 ou 4a, respectivement , sont disposées des deux côtés de l'âme du profilé.
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Les figures 2 et 5 représentent un profilé en M dans lequel les ailes a sont pourvues de saillies al de faible lon- gueur dépassant le point d'intersection de l'âme en cornière avec les branches b. En outre, les ailes sont prolongées d'une petite quantité, en a2 au niveau du sommet de l'âme en cor- nière. L'angle intérieur o est ici d'environ 70 , par exemple tandis que l'angle extérieur est égal à environ 80 , par exemple , ce qui se traduit par une augmentation graduelle d'épaisseur des branches b vers l'extérieur.
Dans l'exemple d'exécution de la figure 6, l'âme en cornière est située près d'une des extrémités des ailes a.
La figure 7 montre une disposition inverse de celle de la figure 6. Sur la figure 8 ( qui pour le reste correspond à la figure 5), l'angle extérieur /? est plus petit que l'angle intérieure , disposition qui est spécialement indiquée lorsque le coin d'entraînement embrasse l'extérieur de l'âme. La fi- gure 9 diffère de la figure 5 uniquement par le fait que les angles et /3 ont la même valeur.
Rien ne s'oppose à munir le côté extérieur et sur- tout les extrémités des ailes a du profilé en M, de suré- paisseurs ou de talons de renforcement ou à donner ,d'une façon générale , aux ailes une section s'écartant de la forme rectangulaire.
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