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ETANCON.
Cette invention concerne des perfectionnements aux étançons mécaniques pour mines.
L'invention cônsiste essentiellement à utiliser une vis à pas rapide qui se dévisse d'elle.-même si on ne l'empêche pas de tourher par un freinage approprié, obtenu au moyen d'un écrou divisé comportant un dispo- sitif de serrage qui permet de le serrer fortement, de manière que l'écrou ne se débloque que lorsque la charge de l'étançon atteint une valeur prédé- terminée.
Dans une forme d'exécution, l'écrou divisé est fait de trois segments et est logé dans un boîtier hexagonal pourvu d'une vis de serrage servant à serrer les trois segments contre la vis à pas rapide.
Un pivot réducteur de friction est prévu dans la tête de l'étançon de telle sorte que la valeur de la charge pour laquelle l'étangcn se débloque dépend entièrement du serrage de l'écrou divisé.
A l'extrémité inférieure de la vis est fixée une roue à ro- chet qui tourne en même temps qu'elle à l'intérieur d'un fût tubulaire.
Des ouvertures sont ménagées dans les côtés du fût, par lesquelles on peut introduire des leviers auxquels on fait prendre appui sur les côtés de ces ouvertures pour attaquer les dents de la roue à rochet et faire tourner ain- si la vis pour obtenir le serrage initial de l'étançon au toit, On emploie normalement deux leviers, un de chaque côté, de telle sorte que l'un d'eux peut retenir le rochet pendant qu'on engage l'autre dans la dent suivante, après quoi ils peuvent exercer ensemble leur action de levier. L'angle des dents de la roue à rochet par rapport à l'inclinaison des filets de vis est de 90 et les ouvertures ont le meme angle, de sorte que l'effet des leviers est dirigé dans le même sens que le déplacement de la surface de la roue.
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Pour obtenir un serrage initial très élevé, quatre ou six rangées douvertures peuvent être ménagées dans le fût, de telle sorte qu'on peut employer jusqu'à six leviers. Chaque levier peut lever cinq tonnes.
Après le serrage initial, on bloque l'écrou et l'étançon ne commence à se débloquer qu'une fois la charge maximum prédéterminée dépassée. Pour réduire le coût de la fabrication le filet de la vis peut être laminé dans une machine à laminer les filets de vis, tandis que les segments de l'écrou, qui sont en métal non ferreux peuvent être coulés en coquilles ou moulés en matrices. La matière la plus appropriée pour la fabrication de l'écrou est le bronze au plomb, car cet alliage présente à sec un rapport très étroit entre ses coefficients de friction à l'état statique et à l'état dynamique sous fortes charges.
En variante, on emploie deux vis, dont l'une a le pas à droite et l'autre le pas à gauche et qui sont placées l'une dans l'autre,la vis intérieure ayant un pas normal qui ne lui permet pas de se dévisser sans qu'on y contribue et étant utilisée pour assurer le serrage initial, tandis que la vis extérieure a un pas beaucoup plus rapide de sorte qu'elle se dévisse à moins qu9on ne l'empêche de tourner par un freinage approprié, à 1?aide d'un écrou divisé comportant un dispositifpour serrer fortement ensemble les moitiés de l'écrou.
Des dispositions sont prises pour régler le serrage exactement sur la charge, tout en permettant le foudroyage.
Le dispositif de serrage comprend une vis pourvue d'un levier articulé à sa tête, ce levier présentant une fourche qui embrasse la tête de la vis et étant muni d'une saillie excentrique de chaque côté, de telle sorte qu'en tirant le levier en avant pour l'amener dans 1 alignement de la vis, on effectue le desserrage. Le fût inférieur de 1 étançon peut être fait de deux fers U soudés ensemble pour former un fût carré, mais laissés libre à 1'entrémité supérieure où les moitiés de l'écrou sont fixées, de telle sorte que celles-ci peuvent s'écarter librement, d'un mouvement brusque de ressort, et débloquer la vis lorsqu'on desserre l'écrou.
Une autre vis située du côté opposé à celui où se trouve l'écrou divisé est employée pour régler le serrage initial de 19étançon au toit. Ce réglage est tel que le déblocage sous la charge prédéterminée est assuré quand le levier de serrage a été abaissé verticalement à coups de marteau. Un arrêt peut être prévu pour limiter le mouvement du levier, si on le préfère, soit sur le fût, soit sur le levier pour venir en prise avec le côté du fût.
Un tensiomètre peut être adapté à 1'étancon.
L'écrou de serrage peut être pourvu de rainures d'ancrage rugueuses intérieures et d'une garniture de métal appropriée coulée dedans.
Les filets de la vis ont un pas plus fin que d'habitude pour faciliter 1'exécution par laminage, mais le pas rapide est maintenu en augmentant le nombre d'entrées du pas de vis. La vis intérieure peut aussi avoir un pas de vis laminé.
Dans une autre forme d'exécution, on emploie deux vis, l'une avec pas à droite, 19 autre avec pas à gauche, ayant respectivement un pas normal et un pas rapide, comme précédemment, mais chacune à une extrémité de la colonne de support. Dans ce cas, la vis supérieure est employée pour le serrage initial au toit, tandis que la vis inférieure à pas rapide est serrée pour régler le déblocage de l'étançon.
Le fût médian qui peut être une pièce en fonte aciérée est fendue à son extrémité inférieure et serrée par une bride semi-circulaire ayant une partie taraudée à chaque extrémité. Un levier est adapté à une extrémité, tandis que l'autre extrémité est pourvue d'un écrou, qui est bloqué par une goupille fendue, et qui peut être serré pour corriger la pression de serrage et lorsqu'il est nécessaire de rattrappqr l'usure.
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Pour obtenir le foudroyage de l'étançon, il est fait usage au-dessous de l'écrou d'une plaque à crabots qui reçoit un mouvement de ro- tation d'amplitude limitée, de telle sorte que lorsqu'on serre l'écrou, cette plaque à crabots repose sur des facettes ou des crabots venus de fon- derie avec le fût, mais lorsqu'on desserre 1'écrou, la plaque tourne aussi, qui permet aux crabots de la plaque de tomber entre les crabots du fût, en relâchant ainsi la pression de serrage de fagon à foudroyer l'étançon. Le fût tourne quand l'étançon se débloque, tandis que les vis ne tournent pas.
Pour centrer la charge, la plaque de tête et la plaque de pied sont toutes deux bombées, des nervures ou des cannelures étant ménagées sur la plaque de pied pour l'empêcher de tourner. La tête peut être pourvue de quatre saillies aux angles pour la caler contre une bèle.
Une semelle peut être prévue au pied de l'étançon pour l'em- ploi sur le sol mou et cette semelle peut être pourvue de deux saillies pour centrer la plaque de pied. Une vis ou une cheville peut être engagée dans chaque saillie pour fixer la semelle d'une manière amovible à la plaque de pied, de fagon qu'elle reste fixée à l'etançon.
Les garnitures formant les écrous à chaque extrémité sont coulées en place et leurs filetages peuvent être moulés en coquilles, ce qui réduit la durée de la fabrication et évite les pertes de métal.
Les vis peuvent être exécutées par laminage dans une machine à fileter.
L'invention est représentée sur les dessins annexés, dans lesquels Fig. 1 est une coupe verticale d'un étangon à vis unique pourvue d'une roue à rochet pour le serrage initial et Fig. 2 une vue en plan du . même étançon, la tête étant enlevée et la vis étant représentée en coupe.
Fig. 3 est une vue en élévation de côté d'un autre étangon, à deus vis logées l'une dans l'autre, et Fig. 4 une vue,en plan du même étáncon, la tête étant enlevée et les deux vis étant représentées en coupe.
Fig. 5 est une vue en coupe verticale d'un autre étançon encore, à deux vis, une à chaque extrémité d'un fût de support, et Fig. 6 est une vue en élévation de côté du même étangon qu'on a fait tourner d'un angle de 90 par rapport à la Fig. 5. Fig. 7 est une vue en plan d'une partie intermédiaire de cet étançon.
Fig. 8 est une variante du mode de fixation de la semelle.
Sur les Figs. 1 et 2 des dessins, 1 désigne une vis à pas ra- pide qui tourne dans un écrou en trois parties comprenant des segments 2, 3 et 4. L'écrou est serré par une vis 5 et une plaque 6 pontre les faces
7 et 8 d'un boîtier 9. Une roue à rochet 10 est fixée à l'extrémité infé- rieure de la vis 1 et peut être coulée sur la vis pour réduire le coût de la fabrication.
On peut mettre la vis 1 au toit en faisant tourner le volant 11 jusqu'à ce que la tête 12 ou une ble touche le toit, après quoi on in- troduit des leviers dans les ouvertures 13 et 14 du fût 15. On peut alors faire tourner la roue à rochet 10 à l'aide des leviers, de manière à lever la vis 1 jusqu'à ce que le serrage initial requis soit atteint, après quoi on fait tourner un volant 16 pour fermer l'écrou et serrer la vis 1.
Des tourillons en acier trempé 17 et 18 sont prévus pour ré- duire au minimum la friction contre la tête 12. Les dents de la roue à ro- chet 10 et les ouvertures 13 et 14 sont inclinées sous un angle tel que la poussée exercée sur les leviers se fait dans le même sens que la rotation de la roue 10, c'est-à-dire en même temps dans le sens de la rotation et le sens de la levée.
Dans la variante représentée sur les Fige. 3 et 4, une vis à pas rapide 32 peut être serrée au moyen d'un levier 28 qu'on abaisse à coups de marteau jusqu'à ce qu'il occupe une position verticale, pour fermer
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les deux moitiés 23 et 24 d'un écrou. Pour modifier la pression de serrage de l'écrou, on peut serrer ou desserrer un boulon 25 et un écrou 26. Pour relâcher la pression de serrage, on fait pivoter le levier 28 vers l'extérieur, de telle sorte que les' cames 29 formées à l'extrémité du levier 28 cessent d'agir sur le boulon 27.
On peut allonger l'étançon en faisant tourner le volant 33.
Le fût est indiqué en 21 et son socle en 22.
Après la mise au toit de l'étançon, on fait tourner une vis intérieure 34 au moyen du cabestan 35 pour effectuer le serrage au toit initial, et on achève le serrage à coups de marteau, la plaque supérieure 20 ne tournant paso
Les vis 32 et 34 ont respectivement le pas à gauche et à dm ite de façon que quand la vis 32 tourne lorsque l'étançon se débloque, la vis intérieure 34 peut descendre sans tourner.
Dans la variante représentée sur les Figs. 5, 6 et 7, un fût médian 36 est constitué par une pièce moulée en fonte aciérée ou en fonte durcie dans laquelle sont coulées des garnitures taraudées 37 et 38. Des nervures 64 et b5 sont prévues dans le fût pour absorber la poussée exercée sur les garnitures et d'autres nervures sont prévues pour empêcher la rotation des garnitures.
Un pied 40 est soudé ou serti à l'extrémité d'une vis à pas rapide 39, ou est formé en matant l'extrémité de la barre à vis avant d'y former le filetage par laminage.
De larges fentes peuvent être ménagées en 41 à la coulée du fût 36, et des fentes étroites 42 peuvent être usinées après que la garniin- re 38 a été parachevée.
Une pince semi-circulaire 43 est pourvue d'un écrou de serrage 44 calé par une goupille fendue 45. Deux trous 46 sont forés à angle droit dans la vis de serrage de telle sorte qu'on peut effectuer un réglage plus précis que s'il n'y avait qu'un seul trou.
Un levier de serrage 47 est normalement serré à fond dans la position représentée, dans laquelle un trou 48 du levier se trouve en regard de l'axe du fût.
La rotation de la plaque à crabots 49 est limitée par une saillie 50 et la plaque repose sur des crabots 51 formés à la coulée du fût 36. La plaque à crabots est une pièce forgée, usinée avec précision pour s'adapter étroitement sur le moyeu du levier 47. Ce moyeu peut être fendu pour assurer un bon serrage dans la plaque à crabots de manière que le levier 47 ne puisse pas tourner trop loin lorsqu'il est relâché.
Une vis à pas lent 52 est pourvue d'un cabestan à collier 53 claveté par des cannelures 54 laminées dans la vis. Les cannelures peuvent être formées au forgeage dans le collier 53.
Une tête 55 est montée librement sur un tourillon 56 à l'extrémité de la vis 52, et est maintenue en place par rivetage en 57.
Un tensiomètre 58 est fixé à une barre 59 fixée à la colonne par des rivets 60. Une vis de réglage 61 sert à mettre à zéro une aiguille 62 et celle-ci est bloquée par un écrou 63.
Sur la Fig. 8, 60 désigne une semelle à employer sur un sol mou. Un pied 20' est pourvu de deux logements dans lesquels se placent des saillies 68 Des vis 69 et des rondelles 70 maintiennent la semelle 6b fixée à l'étançon lorsqu'il n'est pas utilisé.
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ETANCON.
This invention relates to improvements to mechanical props for mines.
The invention consists essentially in using a fast-pitch screw which unscrews itself if it is not prevented from torhering by suitable braking, obtained by means of a divided nut comprising a clamping device. which makes it possible to tighten it strongly, so that the nut does not release until the load on the prop reaches a predetermined value.
In one embodiment, the split nut is made of three segments and is housed in a hexagonal housing provided with a set screw for clamping the three segments against the high pitch screw.
A friction reducing pivot is provided in the head of the prop so that the amount of load at which the pond releases is entirely dependent on the tightening of the split nut.
At the lower end of the screw is attached a ratchet wheel which rotates at the same time as it inside a tubular barrel.
Openings are made in the sides of the barrel, by which we can introduce levers which are made to bear on the sides of these openings to engage the teeth of the ratchet wheel and thus rotate the screw to obtain the initial tightening. strut to roof, normally two levers are used, one on each side, so that one of them can hold the ratchet while the other engages the next tooth, after which they can exercise together their leverage. The angle of the teeth of the ratchet wheel to the inclination of the screw threads is 90 and the openings have the same angle, so that the effect of the levers is directed in the same direction as the movement of the wheel surface.
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To achieve a very high initial tightening, four or six rows of openings can be made in the barrel, so that up to six levers can be used. Each lever can lift five tons.
After the initial tightening, the nut is locked and the prop does not begin to release until the predetermined maximum load is exceeded. To reduce the cost of manufacturing the screw thread can be rolled in a screw thread rolling machine, while the nut segments, which are made of non-ferrous metal, can be shell cast or die cast. The most suitable material for the manufacture of the nut is lead bronze, because this alloy has a very close dry ratio between its friction coefficients in the static state and in the dynamic state under heavy loads.
As a variant, two screws are used, one of which has the right pitch and the other the left pitch and which are placed one inside the other, the inner screw having a normal pitch which does not allow it to unscrewing without contributing and being used to ensure initial tightening, while the outer screw has a much faster pitch so that it loosens unless it is prevented from turning by proper braking, to 1 using a split nut having a device for firmly tightening the halves of the nut together.
Provisions are made to adjust the tightening exactly to the load, while allowing caving.
The clamping device comprises a screw provided with a lever articulated at its head, this lever having a fork which embraces the head of the screw and being provided with an eccentric projection on each side, so that by pulling the lever forward to bring it into alignment with the screw, loosening is carried out. The lower shank of 1 prop can be made of two U irons welded together to form a square shank, but left free at the upper end where the nut halves are attached, so that they can move apart. freely, with a sudden spring movement, and release the screw when loosening the nut.
Another screw located on the side opposite to where the split nut is located is used to adjust the initial tightening of the roof strut. This adjustment is such that release under the predetermined load is ensured when the clamping lever has been lowered vertically with a hammer. A stop may be provided to limit movement of the lever, if preferred, either on the barrel or on the lever to engage the side of the barrel.
A tensiometer may be fitted to the étancon.
The clamping nut may be provided with rough interior anchor grooves and a suitable metal gasket cast in it.
The threads of the screw have a finer pitch than usual for ease of rolling execution, but the fast pitch is maintained by increasing the number of thread entries. The inner screw can also have a rolled thread.
In another embodiment, two screws are used, one with a right pitch, the other with a left pitch, having respectively a normal pitch and a fast pitch, as before, but each at one end of the column of support. In this case, the upper screw is used for the initial tightening to the roof, while the lower high-speed screw is tightened to adjust the release of the prop.
The middle shank which may be a piece of steel cast iron is slotted at its lower end and clamped by a semicircular flange having a tapped portion at each end. A lever is fitted at one end, while the other end is provided with a nut, which is locked by a cotter pin, and which can be tightened to correct the clamping pressure and when it is necessary to overtake the clamp. wear.
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To obtain the caving of the prop, use is made of a dog plate below the nut which receives a rotational movement of limited amplitude, so that when the nut is tightened , this jaw plate rests on facets or jaws coming from the foundry with the barrel, but when the nut is loosened, the plate also rotates, which allows the jaws of the plate to fall between the dogs of the barrel, thus releasing the clamping pressure so as to strike the strut. The barrel turns when the prop is released, while the screws do not turn.
To center the load, both the head plate and the foot plate are domed, with ribs or grooves being provided on the foot plate to prevent it from rotating. The head can be provided with four protrusions at the angles to wedge it against a bele.
A sole may be provided at the foot of the strut for use on soft ground and this sole may be provided with two projections for centering the foot plate. A screw or dowel may be engaged in each protrusion to removably secure the sole to the foot plate, so that it remains attached to the strut.
The gaskets forming the nuts at each end are cast in place and their threads can be shell molded, reducing fabrication time and avoiding metal loss.
The screws can be produced by rolling in a threading machine.
The invention is shown in the accompanying drawings, in which FIG. 1 is a vertical section of a single screw pond fitted with a ratchet wheel for initial tightening and FIG. 2 a plan view of the. same prop, the head being removed and the screw being shown in section.
Fig. 3 is a side elevational view of another pond, with two screws housed one inside the other, and FIG. 4 a plan view of the same gasket, the head being removed and the two screws being shown in section.
Fig. 5 is a vertical sectional view of yet another strut, with two screws, one at each end of a support post, and FIG. 6 is a side elevational view of the same pond which has been rotated at an angle of 90 to FIG. 5. Fig. 7 is a plan view of an intermediate part of this prop.
Fig. 8 is a variant of the method of fixing the sole.
In Figs. 1 and 2 of the drawings, 1 designates a quick-pitch screw which turns in a three-part nut comprising segments 2, 3 and 4. The nut is tightened by a screw 5 and a plate 6 bridges the faces.
7 and 8 of a housing 9. A ratchet wheel 10 is attached to the lower end of the screw 1 and can be cast on the screw to reduce the cost of manufacture.
The screw 1 can be put on the roof by turning the handwheel 11 until the head 12 or a wheat touches the roof, after which we insert levers in the openings 13 and 14 of the drum 15. We can then turn the ratchet wheel 10 using the levers, so as to lift the screw 1 until the required initial tightening is reached, after which a handwheel 16 is rotated to close the nut and tighten the screw 1.
Hardened steel journals 17 and 18 are provided to minimize friction against the head 12. The teeth of the caster wheel 10 and the openings 13 and 14 are inclined at an angle such that the thrust exerted on it. the levers are done in the same direction as the rotation of the wheel 10, that is to say at the same time in the direction of rotation and the direction of lifting.
In the variant shown on the Figs. 3 and 4, a high-speed screw 32 can be tightened by means of a lever 28 which is lowered with a hammer until it occupies a vertical position, to close
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the two halves 23 and 24 of a nut. To change the tightening pressure of the nut, one can tighten or loosen a bolt 25 and a nut 26. To release the tightening pressure, the lever 28 is rotated outwards, so that the cams 29 formed at the end of the lever 28 cease to act on the bolt 27.
The prop can be lengthened by turning the handwheel 33.
The barrel is indicated at 21 and its base at 22.
After setting the stanchion to the roof, an internal screw 34 is rotated by means of the capstan 35 to effect the initial roof tightening, and the tightening is completed with hammer blows, the upper plate 20 not rotating.
The screws 32 and 34 are respectively the left and dm ite pitch so that when the screw 32 turns when the prop is released, the inner screw 34 can descend without turning.
In the variant shown in Figs. 5, 6 and 7, a middle shank 36 is formed by a cast part of steel or hardened cast iron in which threaded linings 37 and 38 are cast. Ribs 64 and b5 are provided in the shank to absorb the thrust exerted on it. the linings and other ribs are provided to prevent rotation of the linings.
A foot 40 is welded or crimped to the end of a high speed screw 39, or is formed by matting the end of the screw bar before forming the thread therein by rolling.
Wide slots can be made at 41 at the casting of barrel 36, and narrow slots 42 can be machined after liner 38 has been completed.
A semicircular pliers 43 is provided with a clamping nut 44 wedged by a cotter pin 45. Two holes 46 are drilled at right angles in the clamping screw so that a more precise adjustment can be made than s'. there was only one hole.
A clamping lever 47 is normally fully clamped in the position shown, in which a hole 48 in the lever is located opposite the axis of the barrel.
The rotation of the dog plate 49 is limited by a protrusion 50 and the plate rests on dogs 51 formed by the casting of the barrel 36. The dog plate is a forged part, precision machined to fit tightly on the hub. of lever 47. This hub can be slotted to ensure proper clamping in the dog plate so that lever 47 cannot turn too far when released.
A slow pitch screw 52 is provided with a collared capstan 53 keyed by grooves 54 rolled into the screw. The splines can be formed by forging into the collar 53.
A head 55 is freely mounted on a journal 56 at the end of the screw 52, and is held in place by riveting at 57.
A tensiometer 58 is fixed to a bar 59 fixed to the column by rivets 60. An adjusting screw 61 serves to zero a needle 62 and the latter is blocked by a nut 63.
In Fig. 8, 60 designates a sole for use on soft ground. A foot 20 'is provided with two housings in which protrusions 68 are placed. Screws 69 and washers 70 keep the sole 6b fixed to the prop when not in use.