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" Etançon pour mines".
Dans les étançons pour mines avec élément intérieur 1 pouvant être serré au moyen d'une serrure, la force portante est déterminée par les tensions horizontales produites à l'in- térieur de la serrure. En général, cette tension horizontale est produite par l'élément intérieur sous l'action de la pres- sion du terrain ; la plupart des cas le dit élément pré- sente dans ce but une forme cônique dans le sens longitudinal.
Dans les anciennes constructions d'étançons avec commande à coins on a obtenu une courbe -ascendante de pres- sion essentiellement oblique ou en forme de courbe de manière
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que la force portante n'est atteinte qu'après un enfoncement important de l'élément intérieur.
Si l'on veut obtenir une grande force portante pour un faible enfoncement de l'élément intérieur, il faut intercaler un élément de serrage dans la serrure ( par exemple un coin oscillant ou un coin d'entraînement)qui dès le début de l'enfoncement de l'élément intérieur est entraîné direc- tement ou indirectement par ce dernier.
Afin de ne pas faire accroître démesurément les tensions horizontales agissant sur le corps ou l'enveloppe de la serrure et en vue d'éviter en même temps une charge trop grande sur l'élément prévu pour le desserrage de la ser- rure ( par exemple un coin horizontal) il est indispensable d'obtenir une friction énergique entre l'élément intérieur et l'élément de serrage de la serrure. Dans ce but on a pré- conisé l'emploi de coins de friction et/ou l'intercalation de doublures avec coefficient élevé de friction ( par exemple des alliages d'aluminium). L'entraînement sûr du coin d'en- traînement par l'élément intérieur est uniquement obtenu si sa friction contre ce dernier est essentiellement plus élevée que la friction entre le coin d'entraînement et la serrure.
Afin d'obtenir une telle différence de friction, on a préconisé de munir le coin d'entraînement, côté étançon,d'une doublure à coefficient élevé de friction ( alliage d'aluminium) et côté serrure,d'une doublure d'un coefficient très réduit de friction ( par exemple acier inoxydable) ou bien d'intercaler des corps cylindriques du côté de la serrure. Par suite du travail rude dans les mines et-de la dispersion du coefficient se de friction, ces moyens ne/présentent pas avec une sécurité suffisante. On a constaté, en outre, que la friction entre le coin d'entraînement et l'élément intérieur se réduit sen- siblement, à la longue du fait que les surfaces de l'élément
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intérieur se polissent ce qui modifient défavorablement les caractéristiques de l'étançon.
Il a été proposé de rendre les surfaces de glisse- ment des étançons très rugueuses et de les munir de rainures très rapprochées, en dents de scie, de manière que pendant l'enfoncement de l'élément intérieur, les dites rainures agissent à la façon d'une râpe contre des fourrures en bois placées dans la serrure. Ce dispositif s'est rapidement révélé inutilisable, car les rainures entre les dents de scie sont rapidement obstruées par les copeaux enlevés et les doublures tendres sont détruites très rapidement. Dans les étançons mo- dernes avec grande f.orce portante, exigeant l'emploi de dou- blures en acier ou un autre métal résistant qui coopèrent avec l'élément intérieur, des moyens de ce genre ne peuvent jamais être employés.
Suivant une proposition encore plus ancienne,l'arête frontale inférieure d'un élément intérieur tubulaire prisma- tique a la forme d'un tranehant, et découpe de l'âme d'un fer T, disposé à l'intérieur du tendeur, un copeau d'épaisseur considérable. Cette construction également ne répond pas aux exigences modernes, car la capacité de charge de l'étançon' tombe subitement à zéro, dès que le tranchant a dépassé l'ex- trémité inférieure de l'âme du fer T. En outre, un tel étançon ne peut pas être adapté aux différentes charges auxquelles il peut être soumis.
La présente invention a pour but d'augmenter consi- dérablement , tout en évitant les inconvénients décrits ci-dessus, la friction entre l'élément intérieur et le ou les pièces d' appui correspondants de la serrure, sans entraîner une usuee exagérée. Pour résoudre ce problème, elle reprend le principe décrit plus haut et abandonné depuis longtemps, en munissant au moins une des surfaces de glissement de l'élément intérieur @
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de nervures superposées, qui s'attaquent à une doublure placée dans la serrure.
En application de ce qui précède, au moins une des surfaces de glissement de l'élément intérieur est munie de nervures, de hauteur peu élevée ( par exemple deux à trois mm.) et disposées à de grandes distances verticales, en matière dure - de préférence du métal dur - de telle manière que dans les limites de la longueur de l'élément intérieur il n'y ait que quelques nervures ( au moins une) qui soient en prise avec la pièce d'appui en acier ou en métal résistant de la serrure.
Les nervures doivent être constituées, de préférence, par des pièces en métal dur soudées sur l'élément intérieur. Il est évident que la dureté de la piété d'appui en acier ou en mé- tal doit être inférieure à celle des nervures. Des essais ont démontré que ce n'est que par suite de la distance verticale assez grande entre les nervures soudées,c'est-à-dire,du fait que celles-ci n'attaquent la pièce d'appui de l'élément que par une surface totale très réduite, qu'on peut obtenir des pressions si élevées que, même en présence de pièces d'appui en acier ou en métal dur les nervures ne puissent pénétrer que faiblement dans ces dernières.
En outre,il est possible de synchroniser la grandeur de la surface utile de ces ner- vures, ainsi que leur dureté et celle du point d'appui de telle manière que, même pour un emploi très fréquent de l'étançon, une usure inadmissible des pièces d'appui des serrures soit évitée.
Afin d'éviter que ces nervures enlèvent des copeaux ou attaquent leur point d'appui d'une manière appréciable,!' invention prévoit l'utilisation de nervures arrondies de pré- férence, d'une section hémisphérique ou de nervures à arêtes obtuses. Cette forme d'exécution est basée sur la constatation surprenante que l'enlèvement de copeaux est remplacé par un refoulage de la matière de la pièce d'appui, qui, si l'on peut
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dire, enveloppe la nervure. L'usure de la pièce d'appui est relativement très réduite. Ainsi, après 50 serrages de l'étançon suivant l'invention on a constaté au banc d'essai, une usure de la pièce d'appui de deux mm. maximum, sa sur- face accusant une structure feuilletée.
Pour l'invention même, il est avantageux si les nervures sont appliquées et de préférence soudées comme élé- ments séparés sur l'élément intérieur. De cette manière, il est possible de réaliser des nervures d'une très grande dureté. Dans l'étançon suivant l'invention il est possible d'utiliser pour élément intérieur des aciers courants ayant une résistance d'environ 50 à 60 kg/mm2 et dont la ténacité et l'allongement sont tels qu'ils ne se brisent pas subite- ment sous une grande pression du terrain, mais qu'ils se ployent.
L'idée de la présente invention convient surtout pour des étançons, dans lesquels la tension horizontale à l'intérieur de la serrure avant le mouvement d'enfoncement ou pendant une faible course d'enfoncement de l'élément inté- rieur ( par exemple par un coin oscillant, un excentrique ou un coin d'entraînement) est amenée à une telle valeur qu' elle corresponde à la force totale portante ou à une partie importante de cellesci. Dans les étançons de ce genre les nervures peuvent être disposées de sorte qu'elles n'entrent en fonction que dans des cas exceptionnels, notamment si la pression du terrain dépasse la force portante normale, qui correspondent à la tension horizontale élevée, provoquée par les moyens décrits,lors de la pose de l'étançon ou au début de l'enfoncement.
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D'autre part rien ne s'oppose à employer le prin- cipe de l'invention pour les étançons présentant une courbe de pression ascendante, ainsi qu'une plus grande élasticité ; un avantage particulier de l'invention résidant précisément dans le fait que l'élasticité de tels étançons surannés peut être considérablement réduite.
Suivant la caractéristique désirée, les nervures peuvent être réparties sur toute la longueur de l'élément in- térieur ou dans la partie supérieure ou encore dans la partie médiane.
La limitation des nervures aux parties supérieures et éventuellement médianes est surtout recommandée pour des étançons relativement rigides d'une longueur considérable, afin d'éviter que dans le cas de sa plus grande extension il se produise une surcharge ou que 1' exagération de la résis- tance au flambage de l'élément supérieur soit dépassé à la suite d'une augmentation trop grande de la tension horizontale.
Evidemment, rien ne s'oppose à augmenter la friction de la surface de glissement de la partie inférieure de l'étançon par d'autres moyens ( par exemple par un recouvrement métallique en zinc, en aluminium ou analogue) dans la mesure où le per- mettent les caractéristiques de l'étançon et les sollicitations au flambage.
Les nervures peuvent être disposées en biais par rapport à l'axe longitudinal de l'étançon et dans ce cas,elles se recouvrent avantageusement aux extrémités qui se font face.
Une construction avantageuse est obtenue par des rainures de préférence, avec le sommet dirigé vers le bas.
Afin d'augmenter la résistance à l'enfoncement de l'étançon en fonction de la profondeur d'enfoncement, il est avantageux d'augmenter la distance des nervures vers le haut et par conséquent la pression spécifique des nervures.
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Pour l'application du principe de l'invention aux étançons cunéiformes dans le sens longitudinal, les nervures peuvent toutes avoir la même hauteur ; il est encore pos- sible d'augmenter leur hauteur dans la partie supérieure de l'élément intérieur, ce qui renforce également sa résistance à l'enfoncement en fonction de la profondeur d'enfoncement.
@ extérieurs @ Dans le cas de l'emploi d'éléments/prismatiques, il faut augmenter la hauteur des nervures dans la direction de bas en haut, ce qui remplace la forme cunéiforme de l'élé- ment intérieur.
Les nervures peuvent être exécutées en un métal dur d'un type courant et usuel. L'élément intérieur et la par- tie inférieure de l'étançon peuvent être réalistes en acier ou en un métal léger de résistance convenable.
Le dessin annexé représenté,à titre d'exemple non limitatif,une forme d'exécution de l'invention.
Les figures 1 à 2 montrent en élévation l'appli- cation du principe de l'invention à deux types différents d'étançons.
Les figures 3 et 4 montrent des dispositions dif- férentes de nervures.
Les figures 5 et 7 montrent des sections différentes de nervures.
La figure 1 représente un étançon présentant une grande élasticité, la serrure 1 comprend un assemblage de coins
2,3 dans lequel 3 est le coin de serrage et de desserrage. L' élément intérieur 4 porte sur sa surface cunéiforme de glisse- ment 5 des nervures 6, soudées l'une au-dessus de l'autre, par exemple en métal dur ; peuvent s'appliquer contre la pièce d'appui 7 de la serrure réalisée en acier ou en un métal ré- sistant. Suivant la figure 3 ces nervures peuvent être dispo- sées parallèlement ou en biais les unes par rapport aux autres,
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de sorte que les extrémités se faisant face se recouvrent.
Si la surface de glissement 8, opposée à la surface 5, est également munie de nervures 6, il est avantageux de leur donner une in- clinaison opposée, comme il est représenté, en pointillé 6a, à la figure 3. La distance en hauteur des nervures 6 et 6a, dans les formes d'exécution représentées, est choisie de telle manière que deux nervures se trouvent toujours en prise avec la pièce d'appui 7.
Les nervures peuvent encore avoir la forme de che- vrons 6b, comme représenté par la figure 4.
La figure 2 montre un étançon rigide de construc- tion connue. A l'intérieur de la serrure il est prévu un coin de serrage 9 pivotant sous un petit angle dans le plan horizonè tal; ce coin s'appuie par son extrémité intérieure contre une mâchoire de pression 10, portant une doublure 11, qui coopère avec les nervures 6. Au début du mouvement d'enfoncement de l'élément intérieur ( par exemple sur une distance de 15 à 20 mm) le coin par l'entraînement de la machoire 10 et de sa doublure 11, est amené dans une position presque horizontale et de cette manière la serrure est soumise à une forte tension horizontale. L'élément intérieur représenté en figure 2 peut avoir la forme d'un prisme ou être légèrement cunéiforme dans le sens longitudinal.
Dans la forme d'exécution représentée, la hauteur des nervures augmente du bas vers le haut. D'ailleurs aussi bien dans la figure 2 que dans la figure 1, la représen- tation de la hauteur des nervures est exagérée. Dans les par- ties inférieures, les nervures peuvent être supprimées ( voir les nervures pointillées 6b de la figure 4),de sorte que l' effet des nervures commence à agir lorsque l'étançon atteint une résistance plus grande au flambage et admet, par conséquent une charge plus importante.
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Comme il ressort de la figure 4 les distances verti- cales entre les nervures peuvent être agrandies vers le haut.
Ainsi qu'il ressort des figures 5 à 7 les bords des. nervures dépassant le profil de l'étançon, peuvent être arrondis ou chanfreinés, ou recevoir une section approximativement hémis- phérique. Dans les figures 5 et 7 les nervures sont inserrées dans le profil de l'étançon ou soudées sun celui-ci. Dans la fi- gure 7 les nervures sont de la même matière que l'étançon- lui- même et suivant la nature de la matière de la pièce d'appui 7 coopérant avec elles, elles doivent, éventuellement , être trempées.
Il est évident que l'application- du. principe de l'in- vention est également possible aux étançons munis de serrures d'un autre type.
REVENDICATIONS
1) Etançon pour mines, dans lequel la partie d'étançon mobile par rapport à la serrure, de préférence l'élément intérieur, est munie de nervures superposées sur une surface cunéiforme qui attaquent une pièce d'appui de la serrure, caractérisé en ce qu'une surface de glissement au moins de l'élément intérieur est munie de nervures de petite hauteur ( par exemple 2 à 3 mm) dis- posées à de grandes distances verticales et exécutées en une matière dure de préférence du métal dur - de telle manière que dans les limites de la longueur de l'élément intérieur il n'y ait que quelques nervures ( mais au moins une) qui soient en prise avec la pièce d'appui en acier ou en métal résistant de la serrure.