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On connait des formes très diverses d'articulations pour soutènements, en particulier les rotules cylindriques constituées par des axes et des coussinets. Toutes ces articulations présentent l'inconvénient grave qu'elles ne sont pas assurées contre les moments de flexion transversaux à l'axe d'articulation, de sorte que ces efforts peuvent séparer l'une de l'autre les parties de l'articulation ou les déformer facilement. Comme de tels efforts se produisent dans les arcs ou cadres des soutènements de mines, la sécurité assurée par les articulations connues d'éléments de soutènement est très amoindrie. D'autre part, le montage d'articulations formées d'axes et de coussinets est souvent compliqué.
L'invention a pour but de constituer des articulations pour éléments de soutènement de mine formées d'axes et de coussinets de telle sorte que d'une part les moments de flexion transversaux à l'axe puissent être encaissés sans dommage et que, d'autre part, l'articulation soit capable de supporter des efforts de cisaillement et transversaux et qu'enfin la construction simple des éléments d'articulation facilite leur montage et leur démontage.
L'invention a en conséquence pour objet une articulation pour éléments de soutènements de mine formée d'un axe et d'un coussinet dans laquelle l'axe et le coussinet sont divisés transversalement vers le milieu de leur Iongueur, chaque partie de l'axe et la partie conjuguée du coussinet étant fixées respectivement aux deux éléments de soutènement à relier entre eux par cette ,articulation, et ces parties d'articulation conjuguées entre elles et fixées à des éléments de soutènement différents sont assurées contre les moments de flexion appliqués transversalement à l'axe et contre les efforts de cisaillement ou les efforts transversaux au moyen de bagues ou chapeaux posés sur des saillies latérales de ces parties d'articulation,
Selon une forme de réalisation préférée de l'invention,
lesdites saillies s'appuient sur les coussinets d'articulation au moyen de butées raccordées à ces saillies et aux éléments de soutènement, de sorte que les bagues ou chapeaux posés sur les saillies pour le maintien de l'articulation sont en même temps retenus-, d'une manière imperdable. Il peut en outre être avantageux de maintenir d'autre part les bagues, qui sont déjà retenues sur les éléments d'articulation d'une manière imperdable, par des goupilles de sécurité ou autres moyens analogues.
Pour rendre les articulations particulièrement propres à résister aux efforts de cisaillement ou aux efforts transversaux appliqués dans la direc- -tion de -l'axe d'articulation, il est recommandé selon l'invention de prévoir sur les faces extérieures des coussinets des butées pour les parties de l'axe articulation. On peut obtenir le même résultat en renforçant les bagues par des barrettes diamétrales rapportées dé façon que ces bagues forment butée pour l' axe soumis à des efforts de cisaillement ou transversaux. Les bagues sont particulièrement propres à encaisser des efforts si elles ont la forme de disques circulaires-de façon que le corps de la bague ait une section sensiblement carrée de grand moment résistant et de grande stabilité.
On peut utiliser d'autres moyens à la plaque de ceux qui viennent d'être décrits pour résister aux efforts de cisaillement et aux efforts transversaux, par exemple des brides encadrant l'ensemble de l'axe d'articulation dans sa direction axiale, des boulons traversant des perçages des axes d'articulations, etc.
Comme les éléments de 1,!articulation selon l'invention sont eux-mêmes propres à résister aux moments de flexion appliqués transversalement à l'axe ainsi qu'aux efforts transversaux, les éléments de soutènement auxquels sont fixés ces éléments d'articulation peuvent, selon une particularité de l'invention, être profilés en forme de base de façon à avoir unmoment résistant renforcé pour supporter ces moments de flexion agissant transversalement à l'axe de l'articulation, par exemple en recourbant d'une manière appropriée les parois d'un profilé creux.
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Les avantages obtenus grâce à l'invention résident principalement dans le fait qu'avec une construction très simple assurant la sécurité pour des déplacements donnés de artioulation, celle-ci est en outre capable d'une manière particulièrement avantageuse de résister aux moments de flexion agissant transversalement à son axe ainsi qu'aux efforts transversaux. Ces efforts peuvent être encaissés par l'articulation sans qu'il se produise des déformations ou des ruptures.
Comme en outre, de préférence, les parties de soutènement adjacentes aux articulations sont renforcées par un profilage tel que le point de raccordement des éléments darticulation avec les parties de soutènement ne présente aucune section critique ou dangereuse pour les moments de flexion agissant transversalement à l'axe d'articulation ou les efforts transversaux, la longévité des éléments de soutènement est sensiblement augmentée.
L'articulation selon l'invention peut être appliquée aussi bien aux cadres formés de barres rectilignes qu'aux arcs. On peut aussi appliquer l'invention à'une articulation entre chandelle et semelle de chapeau. Le montage de l'articulation selon l'invention est extrêmement simple, car il suffit d'introduire les pièces d'articulation conjuguées l'une dans l'autre et de leur appliquer les bagues ou chapeaux de sécurité et leurs moyens de retenue.
La description qui va suivre en regard des dessins annexés à titre d'exemples non limitatifs fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée pratiquement.
La figure 1 représente une partie d'un arc de soutènement muni d' articulations selon l'invention.
La figur-e 2 est une coupe à plus grande échelle d'une des articulations de la figure 1.
La figure 3 est une coupe suivant la ligne A-B de la figure 2.
La figure 4 est une coupe correspondant à la figure 3 selon une autre forme de réalisation.
La figure 5 est une coupe semblable selon une troisième forme de réalisation.
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La figure 6 représente une articulation selon l'invention entre chandelle et chapeau.
La figure 7 est une vue de profil correspondant à la figure 6, chapeau enlevé.
La figure 8 est une vue en plan d'un élément de soutènement conformé de façon à recevoir les pièces d'articulation.
La figure 9 est une vue en plan analogue à la figure 8 selon une autre forme de réalisation.
L'articulation 3 représentée sur la figure 1 dans un cintre de soutènement formé'de barres rigides 1 et de barres contractables 2 est constituée essentiellement (voir figures 2 et 3) d'un axe 4 et d'un coussinet 5. L' axe 4 et le coussinet 5 sont divisés transversalement vers le milieu de leur longueur et chacune des parties 4a, 4b de l'axe, d'une part, et des parties 5a, 5b du coussinet 5, d'autre part, est fixée aux deux éléments de soutènement, par exemple 1 et 2, à relier entre eux. Ces parties d'articulation conjuguées 4a, 5a et 4b , 2± fixées à des éléments de soutènement différents forment des saillies latérales 4c, 5c. Sur ces saillies latérales 4c, 5c sont enfilés des anneaux 6.
Les anneaux forment , comme on le voit, une retenue contre les moments de flexion agissant transversalement à l'axe d'articulation et également contre les efforts de cisaillement et transversaux;.Les saillies 5c des coussinets d' articulation 5a, 5b s appuient sur les éléments de soutènement 1 et 2 par des butées 7. Les butées 7 maintiennent en même temps les anneaux ¯6 de manière à les rendre imperdables.,D'autre part, lorsque l'articulation est montée, les anneaux
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6 maintenus d'une manière imperdable sur les éléments de soutènement 1 et 2 sont retenus par des goupilles de sécurité 8.
Des butées 9 peuvent être prévues sur les faces extérieures des coussinets d'articulation 5a, 5b pour les axes 4a, 4b, comme on le voit en coupe sur la figure 4. Dans le même but, selon la forme de réalisation de la figure 5, les anneaux sont renforcés par des barrettes diamétrales 6a.
Les figures 6 et 7 montrent une autre manière d'assurer l'articula- tion contre les efforts transversaux et les efforts de cisaillement. Dans ce mode de réalisation, des brides en forme de crochet ¯10-présentant des bras 10a,
10b de longueurs différentes sont disposées sur les coussinets d'articulation, le bras le plus long étant soudé sur le coussinet 5a, 5b ou sur l'axe d'articu- lation 4a, 4b et le bras le plus court 10b venant s'appliquer contre l'axe de l'autre élément d'articulation correspondant (par exemple 4b) lorsque celui-ci est introduit dans le coussinet conjugué 5b.
On voit aussi sur les figures 6 et
7, qui par ailleurs portent des chiffres de référence correspondant aux figures précédentes, que l'articulation peut être appliquée non seulement entre des élé- ments de cintre, mais aussi entre une chandelle et un chapeau, désignés égale- ment par les chiffres 1 et 2.
Il ressort des figures 8 et 9, à plus grande échelle que les figures précédentes et vues en plan, qu'on peut avantageusement déformer les éléments de soutènement 1, 2 eux-mêmes pour recevoir les articulations en leur donnant un profil' 11 augmentant leur moment résistant contre un moment de flexion agis- sant transversalement à l'axe d'articulation, de sorte que le soutènement et les pièces d'articulation ne soient plus mis en danger par de tels efforts aux points d'articulation. Les profils 11 sont obtenus sur les éléments de soutène- ment en comprimant dans le sens des flèches 12 les éléments de soutènement ini- tialement en forme de caisson.
Suivant le mode de réalisation de la figure 8, le profil en caisson est formé de deux fers I soudés le long des bords 13 et, dans le cas de la figure 9, de deux profilés en U soudés également le long des bords 13.