Brevet FR2305673A1 — publié le 19761022

L'invention concerne un procédé pour fabriquer, par exemple en acier du commerce, un dispositif de suspension ou boulon d'ancrage, présentant une résistance à la flexion dans sa partie courbée correspondant essentiellement à la résistance à la traction de la partie d'ancrage du dispositif ou du boulon. Des dispositifs de suspension ou des boulons d'ancrage du type dont 'agit s'emploient principalement dans des mines et dans des chambres souterraines où il y a lieu de suspendre des charges, des conduites ou des câbles, etc.. au toit de la mine ou de la chambre souterraine, au moyen de boulons d'ancrage, par exemple en forme de boulon d'expansion, fixés dans les parois ou au long du puits conduisant à la mine ou à la chambre. Ces boulons peuvent être soumis à de très lourdes charges en particulier lorsqu'ils doivent supporter des conduites d'air ou de liquide. Un type commun de boulon d'ancrage présente des dimensions nécessaires pour supporter une charge de 250 kg, ce qui, compte tenu d'une marge de sécurité quadruple, implique que ce boulon puisse supporter une charge de 1000 kg. Fn même temps que ces boulons doivent pouvoir supporter de lourdes charges, il est nécessaire qu'ils soient d'un prix modéré du fait de l'énorme quantité nécessaire (le besoin d'une seule mine s'élève à des centaines de milliers de boulons par an). C'est pourquoi on utilise pour la fabrication de ces boulons un acier bon marché, par exemple un acier du commerce 1311, ce type de boulon pouvant être fabriqué en acier du commerce rond de 12 mm présentant une résistance à la traction supérieure à 1000 kg. On ne peut cependant pas cintrer ce métal pour en faire un crochet étant donné que la partie cintrée n'atteindrait pas la résistance nécessaire à la flexion. Pour des raisons d'économie on ne veut pas augmenter la dimension de l'acier rond utilisé. On a pensé résoudre ce problème en soudant sur une pièce en acier rond du commerce de 12 mm un crochet en fer plat présentant une résistance à la flexion correspondant à la résistance à la traction du boulon. La figure 1 représente schématiquement un boulon d'ancrage utilisé communément. Ce boulon est constitué par une tige 1 en acier rond du commerceetperun crochet 2 en acier plat soudé sur cette tige, le crochet formant une mortaise 3. A la figure 1 la tige a la forme d'rm boulon d'expansion fixé au moyen d'une clavette 4 dans la paroi du rocher 5 Un boulon de ce type ne donne pas entière satisfaction du point de vue de la fabrication et de la résistance à la traction. La fabrication nécessite plusieurs opérations relativement compliquées et les soudures doivent être soumises à un contrôle rigoureux. La présente invention vise à éliminer ces inconvénients en réalisant un dispositif de suspension ou un boulon d'ancrage présentant une résistance à la flexion dans la partie courbée correspondant essentiellement à la résistance à la traction de la partie d'ancrage du dispositif ou du boulon, et dont la fabrication et l'utilisation sont simples et bon- marché, dispositif assurant que la ligne, la chaîne ou tout autre élément d'attache destiné à supporter une charge peuvent être facilement attachés au crochet et ne peuvent pas en être détachés par mégarde. Le procédé selon l'invention est principalement caractérisé en ce que le dispositif est fabriqué à partir d'une seule pièce ou tige ronde que dans un premier temps la tige ronde est pliée à froid afin-de former l'extrémité du crochet sous forme d'un anneau fermé, de préférence ovale, dont la partie la plus large s'étend, par exemple, latéralement par rapport à la longueur de la tige, que dans un second temps la matière de cet anneau est comprimée ou laminée, également à froid, perpendiculairement par rapport au plan de l'anneau et essentiellement jusqu'à la partie droite de la tige, de manière qu'en section la partie comprimée de la pièce devienne presque rectangulaire et que simultanément ou en un troisième temps l'extrémité de l'anneau est cintrée latéralement, perpendiculairement au plan de l'anneau, afin de former une ouverture suffisante pour engager la ligne, la chaîne ou tout autre moyen d'attache destiné à supporter la charge. Il est avantageux que la compression, perpendiculaire par rapport au plan de l'anneau, se fasse de manière à obtenir une transition progressive vers la section circulaire de la tige. Il est également avantageux que l'extrémité de l'anneau soit décalée par rapport à l'axe de la tige, ce qui peut être obtenu en exerçant des forces transversales sur l'anneau et donc en le comprimant dans son plan en même temps que ou après le cintrage. Si on le désire le deuxième et le troisième temps d'opération du procédé peuvent être exécutés simultanément en un seul temps dans la matrice de compression, par exemple d'une presse à excentrique. On a constaté que dans le procédé selon l'invention il est possible d'obtenir en deux, ou au maximum en quatre temps, ou passer de travail des boulons d'ancrage présentant la même ou une meilleure résistance que le boulon du type montré à la figure 1,et ce, à un prix inférieur. De plus ces boulons présentent une forme plus avantageuse. En outre, une ligne, une chaîne ou tout autre élément d'attache pour une charge peuvent s'engager beaucoup plus facilement dans le crochet d'un boulon selon la présente invention que dans les boulons d'ancrage connus jusqu'à présent. Il est également possible, si on le désire, de faire passer l'extrémité du dispositif de suspension selon la présente invention à travers le maillon d'une channe de chargement et de suspendre à cette chaîne un treuil ou toute autre charge. L'invention sera maintenant décrite en faisant référence aux dessins ci-joints. La fig. 2 montre la pièce ronde après la première opération du procédé. La fig. 3 montre la forme de la pièce après la seconde opération du procédé. La fig. 4 montre la forme finale du dispositif de suspension après la troisième et la quatrième opération du procédé. Il apparaît à la figure 2 comment, dans un premier temps, la pièce ronde a été traitée de manière à former l'extrémité du crochet en forme d'anneau essentiellement fermé, quelque peu ovale latéralement par rapport à la longueur de la tige 1. Dans cette figure l'anneau porte le numéro 6 et, ainsi qu'il apparaît en coupe à gauche de cette figure, l'anneau a une section circu laire 7. Lors de la courbure de 1' anneau 6 il est avantageux de maintenir un décalage entre l'extrémité 8 de la pièce et la par tie courbée 9 du manche 1. La pièce ronde est courbée par pliage à froid selon n'importe laquelle des méthodes connues. Une méthode facile en principe pour former l'extrémité du crochet est de plier la pièce ronde autour d'un mandrin à l'aide d'un levier pourvu -d'un rouleau de cintrage. On peut également exécuter le cintrage du crochet à l'aide d'une série d' instruments montés dans une presse mécanique, le cintrage se faisant en plusieurs temps par les différents ins truments. La figure 3 montre l'anneau ovale et une partie de la tige de la figure 2 après que ceux-ci ont été comprimés ou laminés à froid perpendiculairement au plan de l'anneau et jusqu'à la partie droite de la tige. Ce faisant une pression telle a été exercée sur la pièce que la section de l'anneau 6 est devenue presque rectangulaire, ainsi qu'il est montré à gauche de la figure 3. En donnant cette section à l'anneau par profilage à froid la résistance à la flexion est augmentée de manière à correspondre essentiellement à la résistance à la traction de la tige 1. Cette compression peut être exécutée par exemple dans une presse hydraulique, une presse à excentrique ou par percussion. Le profilage à froid peut également se faire par laminage. Eventuellement le troisième temps de l'opération peut avoir lieu en même temps que la compression perpendiculaire de la pièce par rapport au plan de 1' anneau, en cintrant latéralement l'extrémité de l'anneau perpendiculairement au plan de l'anneau. Ceci est exécuté de préférence en un seul temps dans une matrice de compression actionnée soit hydrauliquement, soit au moyen d'une presse à excentrique. Finalement la figure 4 montre le boulon d'ancrage entièrement achevé, après que l'extrémité 8 de l'anneau a été décalée par rapport à l'axe de la tige, en soumettant l'anneau à des forces transversales et à une compression dans son propre plan, en même temps que ou après le cintrage. Ainsi que le montre cette figure, la compression perpendiculaire par rapport au plan de l'anneau a été exécutée dans un quatrième temps avec une telle force que la pièce ronde a été comprimée à une épaisseur correspondant à la moitié de son diamètre. Ceci présente l'avantage, ainsi que les expériences l'ont prouvé, qu'une résistance de flexion suffisante est obtenue dans le crochet et qu'il est possible d'enfiler sur l'anneau les maillons d'une chaîne servant à porter une charge. La figure 4 montre également, à titre d'exemple, comment un boulon d'ancrage fabriqué selon la présente invention peut être fixé, par exemple, dans le toit 5 d'une mine ou d'une chambre souterraine. Il va de soi que la présente invention ne doit pas être considéréecomme limitée au mode de réalisation décrit et représenté, mais en couvre, au contraire, toutes les variantes. REVEDIDIC4?ICGS 1 - Procédé-pour fabriquer en acier du commerce, par exemple en acier 1311, un dispositif de suspension ou boulon d'ancrage présentant une résistance à la flexion dans sa partie courbée correspondant essentiellement à la résistance à la-traction de la partie d'ancrage du dispositif ou du boulon, caractérisé en ce que le dispositif est fabriqué à partir d'une seule tige ou pièce ronde, en-ce que dans un premier temps la tige ronde est pliée à froid afin de former l'extrémité du crochet sous forme d'un anneau fermé, de préférence ovale, dont la partie la plus large s'étend, par exemple, latéralement par rapport à la longueur de la tige, en ce que dans un second temps la matière de cet anneau est comprimée ou laminée, également à froid, perpendiculairement par rapport au plan de l'anneau et principalement jusqu'à la partie droite de la tige, de manière que, en section, la partie comprimée de la pièce devienne presque rectangulaire, en ce que simultanément ou en un troisième temps l'extrémité de l'anneau est cintrée låtéralement, perpendiculairement au plan de l'anneau, afin de former une ouverts'rye suffisante pour engager une ligne, chaîne ou tout autre moyen d'attache destiné à supporter une charge. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la compression perpendiculaire par rapport au plan de l'anneau est effectuée de manière à obtenir une transition progressive vers la section circulaire de la tige du manche. 3 - Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'extrémité de l'anneau est décalée par rapport à l'axe de la tige, ce qui peut être obtenu en exerçant des forces transversales sur l'anneau et donc en le comprimant dans son plan en même temps que ou après le cintrage. 4 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le deuxième et le troisième temps d'opération peuvent être exécutes simultanément en un seul temps dans une matrice de compression, par exemple d'une presse à excentrique. 5 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la compression perpendiculaire par rapport au plan de l'anneau est exécutée dans un quatrième temps avec une force telle que la tige ronde est comprimée jusqu a présenter une épaisseur correspondant à la moitié de son diamètre.