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La présente invention concerne un cadre métallique de soutènement pour mines, consistant en segments ou profilés télescopiques, reliés entre eux, de manière à pouvoir céder sous une pression, par une paire de disposi- tifs de serrage placés dans la région du chevauchement de ces segments.
L'invention a pour but d'améliorer les assemblages connus de ce genre, travaillant avec des vis ou des coins comme organes de serrage.
Les dispositifs connus présentent en effet l'inconvénient qu'aux endroits de chevauchement des profilés assemblés entre eux par serrage, en particulier lorsque le cadre de soutènement est soumis à une pression et que les profilés s'enfoncent ainsi l'un à l'intérieur de l'autre, les étriers de serrage prennent une position oblique en raison des mouvements angulaires relatifs des deux parties qui se produisent ainsi. Mais la pression d'assem- blage, provoquée par les étriers de serrage, est ainsi accrue de façon inadmissible, de sorte que, le cas échéant, l'étrier de serrage se déchire ou que les profilés eux-mêmes se déforment, parce que l'assemblage devient complètement rigide, et le but de la liaison, destinée à pouvoir céder sous une pression, entre les deux profilés, n'est ainsi pas atteint.
On a, pour écarter ces inconvénients, déjà proposé de constituer l'une des branches transversales de l'étrier de serrage sous forme d'un corps pouvant pivoter de manière limitée. On évite bien ainsi, dans la phase initiale du déplacement relatif des profilés, les inconvénients mentionnés, mais le moment où l'assemblage des profilés devient rigide n'est toutefois que retardé. Déjà après un court mouvement pivotant de ce corps sur le fond du profilé intérieur, celui-ci est bloqué par l'étrier de serrage dans la position atteinte où son pouvement pivotant ultérieur est empêché.
La présente invention a pour but de résoudre le problème consistant à atteindre une liaison pouvant céder, restant constamment la même, de l'assemblage par serrage des deux profilés entre eux, par une construction d'un genre nouveau des éléments servant au serrage.
Conformément à l'invention, au moins le dispositif de serrage situé au voisinage du bord avant du profilé conduit, est muni de rouleaux supportant la pression de serrage.
L'idée fondamentale de l'invention peut être réalisée selon les modes les plus différents, par la disposition des rouleaux sur le côté intérieur ou sur le côté extérieur de l'étrier de serrage, en agissant chaque fois sur la face correspondante du profilé. De préférence, on donne, en vue d'obtenir une hauteur de construction aussi faible que possible du dispositif, de façon générale un diamètre aussi petit que possible aux rouleaux et on peut réduire ce diamètre jusqu'aux diamètres des rouleaux à aiguilles connus.
Conformément à une caractéristique additionnelle de l'invention, dans le but d'atteindre, avec une simplification simultanée de la construction, une transmission encore plus favorable des pressions de serrage sur les profilés, on dispose les rouleaux des deux côtés du profilé situé à l'intérieur de l'arc, de telle manière qu'ils agissent directement sur les semelles de ce profilé. Les profilés sont ainsi pressés l'un contre l'autre d'une manière avantageuse pour l'assemblage par cloture de frottement, notamment avec une distribution plus favorable des forces de pression, avec un raccourcissement notable simultané des bras de levier effectifs.
Les rouleaux peuvent être supportés par des corps particuliers, enfilés sur les boulons situés des deux côtés de l'étrier de serrage situé à l'extérieur, mais, le cas échéant, également être disposés directement sur la partie inférieure des deux parties de l'étrier.
L'invention porte enfin sur un mode additionnel de réalisation de son principe. Il a en effet été constaté que, dans les dispositifs de serrage connus jusqu'ici, il peut parfois se produire, dans la partie ar-
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rière de la région de chevauchement, une diminution de la charge sur le dispositif de serrage, ce qui conduit, dans certaines circonstances, jusqu'à un desserrage complet et alors même à une chute des étriers de serrage.
Par contre, le dispositif de serrage avant est alors soumis à des efforts extraordinairement élévés, de sorte qu'il se produit des détériorations et que, dans le cas de dispositifs de serrage dans lesquels la pression de serrage est supportée par des rouleaux, il se présente même le danger que les rouleaux soient bloqués en raison de ces efforts et deviennent ainsi sans effet.
Pour éviter ces inconvénients, il est additionnellement proposé, conformément à l'invention, de munir le dispositif de serrage arrière d'une pièce de garnissage, engagée dans l'intervalle du fond entre les deux profilés en gouttière en remplissant cet intervalle avec un faible jeu, cette pièce de garnissage empêchant impérativement en cet endroit un enfoncement du profilé conducteur dans le profilé conduit et empêchant par conséquent le serrage des deux segments ou profilés l'un par rapport à l'autre, qui produit autrement l'écartèlement à la partie avant de l'endrout de chevauchement. Cette pièce de garnissage est, de préférence, constituée par un prolongement, replié vers l'arrière, du nez habituel prenant appui contre le bord frontal du profilé conducteur et maintenant le dispositif de serrage par rapport à celui-ci.
Le dispositif de serrage situé à l'arrière ne peut par conséquent pas se desserrer et remplit toujours son rôle. Les efforts, auxquels est exposé le dispositif de serrage situé à l'avant, restent dans des limites qui assurent l'action irréprochable de ce dispositif, aussi bien dans le cas d'un dispositif de serrage travaillant selon le principe du frottement de glissement que d'un dispositif de serrage travaillant selon le principe du frottement de roulement.
Cette distribution avantageuse des efforts permet, selon une caractéristique additionnelle de l'idée fondamentale de l'invention, contrairement aux dispositions employées jusqu'ici, dans lesquelles les dispositifs de serrage de la paire de ces dispositifs à employer régulièrement, sont constitués par des dispositifs travaillant selon le même principe, c'est-à-dire soit selon le principe du frottement de glissement, soit selon le principe du frottement de roulement, de construire chacun des deux dispositifs de serrage de la manière favorable pour le rôle qu'il doit remplir, c'est-à-dire d'utiliser complètement les avantages que possèdent les dispositifs de serrage travaillant selon l'un ou l'autre principe.
En partant de cette idée de base, il est proposé, conformément à l'invention, d'employer, comme dispositif de serrage à l'avant, un dispositif de serrage qui travaille selon le principe du frottement de roulement et qui présente l'avantage fondamental qu'il ménage les segments de scutènement et qu'il obvie à la propriété, fréquemment indésirable, de dispositifs de serrage travaillant selon ce principe, notamment le fait que leur capacité de pouvoir céder sous l'action d'une pression est trop faible, et que, dans ce cas, le coulissement télescopique, l'un à l'intérieur de l'autre, des deux profilés assemblés par serrage de cette manière a lieu déjà pour une faible charge à supporter, par le fait qu'on emploi, comme dispositif de serrage à l'arrière de la région de chevauchement,
qui reste à l'endroit choisi dans le profilé conducteur et dans l'étrier duquel seul le profilé conduit se déplace, avec clôture de frottement, entre les semelles du profilé et l'étrier, un dispositif travaillant selon le principe du frottement de glissement.
Plus avantageux par rapport à ces dispositifs sont à cet effet des dispositifs de serrage travaillant selon le principe du frottement à roulement qui, conformément à une caractéristique additionnelle de l'invention, sont construits de telle manière que les rouleaux, transmettant la pression de serrage, agissent en même temps sur les faces obliques, dirigées vers l'intérieur, et sur les fces extérieures obliques des semelles du pro-
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filé conducteur, sur lesquelles ces rouleaux roulent lors de l'opération d'enfoncement du profilé conduit.
Les rouleaux sont à cet effet montés de façon à pouvoir tourner sur les branches de l'étrier de serrage, qui sont inclinées vers l'intérieur, sensiblement de façon correspondant à l'allure des ailes du profilé, et ils présentent un profil qui est délimité par deux troncs de cône de diamètres différents, juxtaposés par leurs grandes bases, l'angle entre les deux troncs de cône correspondant à l'angle entre la face latérale et la face inférieure des semelles du profilé conducteur.
Ces rouleaux agissent ainsi de telle manière que les forces, qui 'tendent à faire fléchir l'étrier de serrage et qui entrent en action d'abord sur la face horizontale des rouleaux, sont transmises par ceux-ci directement sur la face latérale du tronc de cône située par dessus, et de celle- ci sur la face latérale de la semelle correspondante et sont ainsi absorbées.
Par la construction et la combinaison selon l'invention des dispositifs de serrage; on obtient une liaison pouvant céder, présentant une caractéristique notablement plus favorable que toutes les constructions connues jusqu'ici, de l'ensemble de l'assemblage, qui, avec une distribution uniforme des efforts sur les deux dispositifs de serrage dans la région moyenne de l'absorption désirée de la charge, est de l'ordre de grandeur d'environ 15 à 20 t recherché pour des assemblages de ce genre.
Comme dispositif de serrage arrière, on peut employer tout dispositif de serrage connu travaillant selon le principe du frottement de glissement, à condition qu'il soit muni, conformément à l'invention, de la pièce de garnissage, engagée dans l'intervalle du fond entre les deux profilés en gouttière et remplissant cet intervalle avec un faible jeu, cette pièce de garnissage étant, selon une forme de réalisation préférée de l'invention, constituée par un prolongement du nez, prévu en règle générale sur un dispositif de serrage et s'appliquant contre le bord frontal du profilé conducteur.
Sur les dessins ci-joints: - la figure 1 est une vue en élévation de côté d'un endroit de chevauchement de deux profilés de soutènement engagés télescopiquement l'un à l'intérieur de l'autre, dans le cas d'une forme de réalisation du dispositif de serrage en une seule pièce, du cadre de soutènement selon l'invention en utilisant un coin comme organe de serrage; - la figure 2 est une vue en coupe transversale suivant la ligne A-B sur la figure 1; - les figures 3 et 4 sont des vues, correspondant à celles des figures 1 et 2, d'une forme de réalisation du cadre de soutènement modifiée en ce qui concerne la disposition du coin de serrage; - la figure 5 représente en une vue en coupe transversale une autre disposition possible pour le serrage de l'étrier représenté sur les figures précédentes;
- les figures 6, 7 et 8 représentent des formes de réalisation d'un étrier de serrage en plusieurs parties, destinées à être employées dans le soutènement métallique selon l'invention, dans lesquelles on emploie plu- @ sieurs rouleaux de très petit diamètre, disposés à la suite l'un de l'autre, avec des boulons comme organes de serrage; - les figures 9 et 10 représentent, en une vue en coupe analogue à celle de la figure 2, d'autres formes de réalisation modifiées; - la figure 11 est une vue en élévation de côté d'un assemblage complet, avec une autre construction possible des étriers de serrage;
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- les figures 12 et 13 sont des vues en élévation de face, partiellement en coupe, de formes de réalisation préférées de ces étriers de serrage;
- la figure 14 est une vue en élévation de côté de la région de chevauchement de deux segments de soutènement reliés entre eux par serrage selon 1-*invention, le dispositif de serrage avant travaillant selon le principe du frottement de roulement, tandis que le dispositif de serrage arrière travaille selon le principe du frottement de glissement , et - la figure 15 est une vue en élévation de face, partiellement en coupe, du dispositif de serrage avant, utilisé dans le cadre de soutènement selon la figure 14.
.Sur les dessins, 1 et 2 désignent ces deux profilés en gouttière, assemblés entre eux à chevauchement. 3 désigne un étrier de serrage de la construction connue, et 4 un étrier de serrage construit conformément à l'invention, dont la construction est visible de façon détaillée sur la figure 2. Cet étrier de serrage consiste, dans l'exemple de réalisation représenté, en un corps 5, qui entoure les deux profilés et qui présente à sa partie supérieure un prolongement 6, connu en lui-même, s'étendant vers le bas à partir de l'endroit de chevauchement et qui doit empêcher l'introduction de bois de garnissage dans le dispositif de serrage.
A travers des trous ménagés sur le côté intérieur de l'étrier de serrage 5 est engagé, avec un jeu 8, un boulon transversal 7, sur lequel un rouleau 9 peut tourner dans un évidement du fond du corps 5. Sur les deux extrémités de ce boulon sont montées des pièces en forme de coins, 10 et 11, qui, comme il est visible sur la figure 1, sont de forme carrée et ne peuvent pas tourner.
Par serrage de l'écrou 12, monté sur l'extrémité filetée du boulon les deux coins 10 et 11 sont rapprochés l'un de l'autre en glissant sur les faces inclinées 13 et relèvent ainsi le boulon 7 et le rouleau porté par celui-ci, qui transmet ainsi sur le fond du profilé 2 la pression,produisant l'assemblage par serrage des profilés entre eux, à savoir, comme il est immédiatement visible, de manière telle que, lors d'un glissement des profilés l'un à l'intérieur de l'autre, le rouleau 9 roule sur le fond du profilé intérieur 1 ; la pression de serrage et par ailleurs les conditions à l'endroit de l'assemblage par serrage restent toujours les mêmes et peuvent être réglées à volonté par serrage de l'écrou 12.
La forme de réalisation selon les figures 3 et 4 diffère de celle qui vient d'être décrite seulement par le fait que, alors que le rouleau 9 peut tourner librement autour de l'axe 14 dans le fond fermé du corps 5, l'assemblage par serrage a lieu au moyen du coin 15, enfoncé sur la face extérieure de 1 étrier et agissant directement sur le profilé inférieur 1; par l'enfoncement de ce coin, comme le montre en particulier la figure 3, la partie arrière de l'étrier transversal est pressée sur le profilé supérieur 2.
Comme représenté sur la figure 5, l'assemblage par serrage a lieu, comme dans le cas des figures 1 et 2, au moyen du rouleau 9, par le fait que la position de celui-ci est déterminée par une vis de pression 16, qui passe à travers le fond de l'étrier de serrage et qui agit sur un corps intermédiaire 16' et produit ainsi la pression de serrage.
Dans la forme de réalisation représentée sur la figure 6 à gauche et sur la figure 7, le serrage de 1'étrier d'assemblage, consistant dans ce cas en deux parties 17 et 18, a lieu de la manière habituelle au moyen des boulons de serrage 19, qui pressent les rouleaux 20, montés dans le fond de la partie 17 de l'étrier, contre le fond du profilé intérieur.
Dans ce cas, il est prévu deux rouleaux 20, disposés à la suite l'un de l'autre, de très faible diamètre, par exemple de 10 à 12 mm seulement, à une cer-
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taine distance l'un de l'autre. Cette disposition exclut toute possibilité de déplacement oblique de l'étrier de serrage.
Dans la forme de réalisation selon la figure 6 à droite et la fi- gure 8, il est prévu, avec la même disposition fondamentale d'ensemble que dans le cas de l'étrier de serrage selon la figure 6, à gauche, des rouleaux
21, qui ne sont pas, comme les rouleaux 20 dans le cas de la figure 7, dispo- sés sur le fond du profilé intérieur, mais sur la partie extérieure de l'è- trier de serrage et qui agissent sur les ailes du profilé extérieur. Dans ce cas, un seul de ces rouleaux est nécessaire sur chaque côté.
La figura 9 représente une disposition analogue à celle des figu- res 1 et 2, dans laquelle toutefois au moins un rouleau 23, de diamètre re- lativement très faible, est monté dans un évidement ménagé dans le bord su- périeur d'un coin transversal 24, de sorte que ce rouleau est pressé, par l'enfoncement du coin, au moyen de la vis 25, directement dans le sens d'un assemblage par serrage, contre le fond d u profilé intérieur 1. Il est évident qu'on peut également prévoir plusieurs de ces rouleaux 23 dans des évidements appropriés, parallèles l'un à l'autre, ménagés dans le coin 24.
La figure 10 représente une construction qui est fondamentalement la même, dans laquelle toutefois les rouleaux 26 sont disposés vers l'extérieur, de sorte qu'ils agissent sur le profilé extérieur. Dans ce cas également, on peut disposer plusieurs rouleaux de très petit diamètre l'un derrière l'autre.
Les figures 11 à 13 représentent une forme de réalisation addi- tionnelle de l'objet de l'invention. 1 et 2 désignent les deux profilés,qui, dans 1'exemple-de réalisation considéré, sont des profilés en gouttière et qui doivent être assemblés entre eux par les étrie de serrage 3 et 4.
Comme représenté sur la figure 11, l'un des deux étriers de serrage 3, à employer par paires, est muni d'une paire de rouleaux 31, pressés sur le bord supérieur des deux ailes du profilé extérieur 2. L'étrier de serrage 4, représenté à gauche sur cette figure 11, correspond comme construction à la forme de réalisation représentée sur la figure 12.
Sur les boulons latéraux de serrage 19 de la moite transversale extérieure 18 de l'étrier, entourant les profilés, qui est assemblée par serrage au moyen des boulons 19 et des écrous 33 à la moitié intérieure 17 de l'étrier, sont enfilés des corps 34, qui portent des tourillons 35, faisant saillie, de préférence à angle droit, sur les ailes du profilé 1; autour de ces tourillons 35 peuvent tourner des rouleaux 36, disposés parallélement aux ailes du profilé 1 et pressés, par le serrage des écrous 33, contre les semelles 37 du profilé intérieur, ces rouleaux roulant sur ces semelles lorsqu'on repousse le profilé vers l'intérieur.
Pour empêcher un mouvement de rotation des corps 34, les boulons 19 et les alésages de ces corps 34 sont de préférence construits à une forme carrée. Comme il est visible sur les figures 11 et 12, il existe entre les rouleaux obliques 36 et les ailes du nrofilé, un intervale d'une largeur suffisante pour empêcher de façon sûre un contact entre les faces frontales des rouleaux et les ailes du profilé. Dans la forme de'réalisation selon la figure 13, les rou'eaux '-'218,qui présentent avantageusement un diamètre notablement plus petit et qui sont disposés par paires l'un à la suite de l'autre, sont logs dans des évidements de l'étrier 17. Sur les figures 11 et 12, 18 désigne le bras habituel d'entraînement sur la moitié supérieure de l'étrier de serrage.
Sur la figure 14, de la même manière que dans le cas des exemples de réalisation précédemment décrits, 1 désigne le profilé conducteur en gouttière, situé à l'intérieur dans le cadre de soutènement, et 2 désigne le profilé conduit, logé dans le premier. Les deux profilés sont représentés en coupe transversale sur la figure 15 et sont assemblés entre eux par le dispositif de serrage arrière 3 et le dispositif de serrage avant 4. Le dis-
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positif de serrage avant 4 travaille par frottement de roulement et est représenté sur la figure 15 au moins partiellement en coupe.
Il comprend l'étrier 18, sur les deux branches 41, 42 duquel, qui sont inclinées vers l'in- térieur, peuvent tourner les rouleaux 43, 44 qui sont serrés par les écrous 45; 46, avec interposition de rondelles 47, contre le profilé 1. Les rouleaux 43, 44 possèdent un profil, formé par deux troncs de cône superposés par leurs grandes bases, qui correspond au profil des semelles 37 du profilé en gouttière 1.
La figure 13 montre également, indiqué en traits interrompus, un étrier inférieur 48, qu'on peut éventuellement employer pour écarter additionnellement le danger d'une flexion de l'étrier supérieur.
Le dispositif de serrage arrière 3 est constitué par l'étrier supérieur 49, qui repose en 50 par une large face d'appui sur les semellesdu profilé conduit 2, et par l'étrier inférieur 51, entourant le profilé conducteur 1. Le nez habituel 52, reposant contre le bord frontal du profilé conducteur 1, est, selon la forme de réalisation représentée, replié vers l'arrière, en étant convenablement prolongé, de manière à constituer une pièce de garnissage 53, qui remplit, à l'exception d'un faible jeu, l'intervalle entre les deux fonds des profilés en gouttière. Au lieu de cette forme de réalisation, la pièce de garnissage 53 pourrait également être constituée par un rouleau transversal.
REVENDICATIONS.
1. Cadre métallique de soutènement pour mines, consistent en segments ou profilés pouvant coulisser l'un à l'intérieur de l'autre et reliés entre eux, de manière à pouvoir céder sous une pression, par des dispositifs de serrage montés dans la région de chevauchement de ces segments ou profilés, caractérisé en ce qu'au moins le dispositif de serrage situé au voisinage du bord du profilé conduit est muni de rouleaux supportant la pression de serrage.