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"Chapeau à profil en caisson".
Pour les travaux d'exploitatiuon des mines on utilise, pour l'étançonnement du plafond du terrain, des chapeaux métal- liques, qui sont soutenus par des étançons. Ces'chapeaux métal- liques présentent des profils de types différents, entre autres aussi des profils en caisson, .par exemple des profils rectangu- laires. De tels profils en caisson sont, en partie, d'une seule pièce, en partie composés de deux fers profilés, par exemple des fers U ou cornières.
L'invention a pour but de réaliser, lorsde la fabrication du profil en caisson en deux fers profilés sans renoncer à une solidité et une rigidité suffisantes du chapeau, une économie
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de untière, et, par ce fait, une économie de poids. D'autre part, l'emploi de profils standardisés d'usage courant ne doit pas rendre la fabrication plus coûteuse.
Ces'diverses exigences peuvent être remplies, suivant l'invention, du fait que le chapeau est compose de deux profils I d'usage courant, dont les ailes délimitant supérieurement et inférieurement l'espace vide du chapeau sont soudées par leurs bords qui se touchent. Un tel.chapeau à profil en caisson pré- senté plusieurs avantages remarquables, lesquels sont expliqués en détail à l'aide des dessins annexés illustrant un chapeau à profil en caisson conforme à l'invention.
La figure 1 montre, en coupe, le profil en caisson; la figure 2 montre une vue latérale du chapeau.
Comme on peut le voir à la figure 1, le profil en caisson est composé de deux fers I. Les ailes 1,2 enfermant l'espace vide du caisson sont, vers l'extérieur, mutuellement soudées par le joint 3. Les faces extérieures des ailes 1 et 2 sont inclinées vers ladite jonction. L'inclinaison est par exemple de 14 envi- ron. De cette façon la ligne de .contour du profil en caisson est rétrécie aux faces supérieure et inférieure, de sorte que la tête de l'étançon n'est adjacente au chapeau qu'au-dessous des deux âmes 4; que les deux'ailes 1 et 2 n'éprouvent, à la face inférieure du chapeau, aucune pression et que, dès lors, aucun moment de flexion ne sollicite supplémentairement à la flexion lesdites ânes 4.
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.Les ailes 1 s'attachant vers l'extérieur au profil en caisson présentent, à des distances déterminées, des évideménts 6 pour engrener des cames prévues à la plaque de la tête de l'étan- con.
@ Pour. fabriquer le chapeau suivant l'invnetion, opn procède de telle façon que les deux profils en I, en acier améliorable à apros assemblage haut degré par trempe et revenu, sont soudés ensemble/aux joints 3, après quoi le chapeau est amélioré par trempe et revenu. Comme
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les parois du caisson sont plutôt minces, il suffit de refroidir de l'extérieur.
Les soudures 3. sont également refroidies et peu- vent donc rester aux efforts qui se produisent dans les zones marginales'du profil. @
En comparaison avec les profils en caisson composes de deux fers U, le chapeau suivait-l'invention présente l'avantage que les profils en I possèdent 'aile 5, 6 latéralement saillante désirée. Lors de 1'assemblage du chapeau en profils en U, ceux- ci doivent être spécialement muni de telles ailes,' ce qui sup- pose une dépense supplémentaire et dès lors une augmentation des frais de fabrication des chapeaux.
En outre les chapeaux composés de deux profils en U ont un poids supérieur d'environ 35 Kg/m. Par contre les profils - en I en acier à âme mince (4 à 6 mm) on% une solidité suffisante et sont bien plus légers ; ils permettent''une économie de poids de 25% et davantage par rapport aux anciens chapeaux en caisson.
Dans un chapeau suivant l'invention le podis peut être réduit d'en- viron 16 Kg/m, de façon qu'on se rapproche ainsi considérablement des chapeaux en métal léger, qui pèsent par exemple 12 Kg/m.
Par suite de l'importante économie de poids, le chapeau suivant l'invention l'emporte aussi sur un profil en caisson en trois parties, consistant 'en un fer I et deux parois de fermeture latérales placées à ses ailes. Un tel chapeau est peu maniable par suite de son poids considérable et nécessite, en outre, lors de la fabrication, quatre soudures. Dans un tel chapeau, font dé- faut, en outre, les ailes faisant saillie latéralement.
Bien que dans le chapeau suivaitl' invention les soudures 'sont situées le long, des bords intérieurs des ailes, il ne faut nullement renoncer à la solidité et à la force portative néçessai- res du chapeau. Un acier hautement amélioré par trempe et revenu avec, par exemple, une limite d'étirage de 60 à 80 kg.mm2, un allongement de 12 à 18% et une résilience à l'entaille en condition de viellissement artificiel de plus de 4, ne laisse également rien
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ú es au point de vue solidité et élasticité en cas drames mi ces et donc de poids de chapeau faible. La minceur de la paroi s'avère aussi être avantageuse pour la fabrication, à plusieurs points de vue.
Pour les parois minces de'-'caissons, en effet, il suffit pour améliorer l'acier,à effectuer un refroidissement de l'extérieur seulement. En outre.les ailus à paroi mince sont a- vantageuses pour les soudures.
Du fait que suivant la figure 1 les faces extérieures des ailes]. et 2 sont inclinées vers la soudure 3., les âmes mineces 4, en cas de charge excentrique du chapeau, sont protégées contre le flambage ou l' aplatissement. On obtient notamment de cette façon, que la plaque de tête, légèrement voûtée de l'étnçon, ne .touche pas les extrémités des ailes 1 et 2 opposées des fers-1, mais seulement les parties ou endroits au-dessous des deux âmes 4 Par conséquent la charge de la plaque de tête de l'étançon est transmise concentriquement aux âmes, de façon que les âmes sont seulement sol-licitées au point de vue pression, nais par un mo- rent fléchissant.
Dans l'exécution,représentée, l'inclinaison des faces extérieur des ailés']. et 2 vers la soudure 1 est réalisée par le fait que les ailes 1 et 2 ont une épaisseur diminuant en di- rection de la soudure '3.. Il serait toutefois également possible de donner aux ailés 1 et 2 une épaisseur constante et'd'incliner les ailes contre les âmes 4 et de rétrécir de cette façon le con- tour du profil en caisson aux faces supérieure et inférieure.