Brevet FR2527181A1 — publié le 19831125

La présente invention se rapporte à une bande arti- culée constituée par des maillons identiques s'interpénétrant, de préférence pour chaînes de convoyage et de nivellement dans des dispositifs correspondants de construction de galeries souterraines et de tunnels. Des bandes articulées de ce type, comportant des maillons identiques pénétrant les uns dans les autres, sont utilisées à des fins les plus diverses pour le creusement de galeries souterraines Dans ce cas, ces bandes articulées sont exposées à usure particulière, parce qu'elles frottent contre la tôle de fond (ou le fond) dans le cas de convoyeurs et contre les éléments de guidage dans le cas d'installations de nivellement, et parce qu'elles sont soumises à une usure considérable par suite du contact permanent se produisant en partie par à-coups Au cours des dernières années, le développement de chaînes de convoyage et de nivellement s'est déroulé exclusivement dans le sens d'un dimensionnement de plus en plus grand, c'est-à-dire de 18 cm x 64 cm; 19 cm x 64,5 cm; 22 cm x 86 cm; 26 cm x 92 cm; 30 x 108 cm, pour atteindre aujourd'hui 34 cm x 126 cm. Toutefois, ce développement des bandes articulées leur conférant des dimensions de plus en plus grandes ne donne pas satisfaction car, si le plus grand dimensionnement des chalnes articulées accroît leur durée de vie, les problèmes rencontrés persistent ou deviennent même plus sensibles qu'auparavant Ces problèmes résident en particu- lier dans la difficile introduction de force dans la bande articulée, dans les dimensions des roues en étoile associées à ces bandes, dans l'usure des maillons des chaînes, dans le durcissement de la chaîne à différents endroits et dans l'usure persistante qui précisément influence fortement la section portante. L'usure se produit en premier lieu dans les surfaces- d'appui de la chaîne sur le convoyeur ou bien de la chaîne niveleuse en direction des éléments de guidage Les bandes articulées perdent une part non négligeable de leur section, si bien que la section portante diminue peu à peu De plus, par suite d'une formation de martensite due à la friction, il se produit dans ces zones d'inopportuns durcissements qui se traduisent par une baisse de l'aptitude de la bande articu- lée au fonctionnement Par ailleurs, ces phénomènes consti- tuent les amorces ou les points de départ de la corrosion fissurante due à la contrainte, qui imposent très souvent un remplacement prématuré de tels brins de chaînes. L'introduction de force se produit par l'intermé- diaire des roues en étoile, le contact entre la roue en étoile et la chaîne à maillons ronds ne pouvant être que ponctuel, ce qui provoque de très fortes pressions superfi- oielles sur ces points de contact ponctuel De ce fait, des chaînes utilisées pendant longtemps présentent, aux arrondis de leurs maillons, des entailles bien visibles dûes à la venue en prise de la roue en étoile Ces zones d'introduction de force constituent un considérable point faible des chaînes à maillons ronds et-elles limitent éga- lement la longévité de telles chaînes articulées Un autre inconvénient réside dans le fait que des phénomènes d'usure correspondants se produisent naturellement aussi sur les roues en étoile, ce qui fait que ces dernières doivent être remplacées très souvent De surcroît, les roues en étoile sont soumises à une contrainte supplémentaire du fait que par suite de la configuration des maillons de la chaîne, se manifestent de grandes forces latérales qui doivent être contrebalancées et absorbées par une réalisation correspon- dante de la roue en étoile. La présente invention a par conséquent pour objet d'accroître la durée de vie de chaînes de convoyage et de nivellement sans modifier leurs dimensions nominales, c'est- à-dire sans augmenter leur dimensionnement, et de permettre une introduction optimale de force dans la bande articulée par l'intermédiaire de la roue en étoile. Conformément à l'invention, cet objet est atteint par le fait que les faces frontales des maillons s'étendent perpendiculairement aux branches de ces maillons et sont bombées, avec un bombement convexe dépassant desdites 252718 1 branches aux extrémités. Un tel maillon peut, comme auparavant, être assemblé à d'autres maillons identiques pour former une bande arti- culée, la configuration convexe de la face externe de ce maillon donnant toutefois naissance dans ce cas, de manière avantageuse, à des zones d'usure prédéterminées qui permet- tent une usure à long terme sans pour autant influencer la section portante de chaque maillon considéré De plus, du fait de la configuration à angle droit des faces fron- tales du maillon, la contrainte ponctuelle imposée jusqu'à présent à la bande articulée dans la roue en étoile est remplacée par un contact linéaire qui entraîne une réduction notable de la pression superficielle De ce fait, non seule- ment est évitée, ou pour le moins considérablement réduite, non seulement l'usure des maillons dans la roue en étoile, mais en même temps une usure de cette roue elle-même Il en résulte un accroissement notable de la durée de vie des bandes articulées ainsi que de la roue en étoile, les forces latérales qui se manifestaient jusqu'à présent étant alors de manière avantageuse intégralement évitées, si bien que la réalisation de la roue en étoile peut être considérable- ment simplifiée. Conformément à l'invention, pour garantir un contact favorable de chaque maillon considéré sur le fond du trans- porteur, et donc une usure régulière de toutes les pièces soumises à l'usure, les extrémités à bombement convexe des faces frontales et les branches des maillons sont configurées de façon à former une face externe concave de chaque maillon, des surfaces d'appui étant prédéterminées, dans les deux zones d'extrémité de chaque maillon, en vue de son glisse- ment sur le fond du transporteur ou sur les éléments de guidage Ainsi, en plus de la forme de réalisation de loin préférentielle à bombement convexe des faces frontales de chaque maillon considéré, il est donné naissance dans la direction des branches de ce maillon à des saillies supplé- mentaires qui garantissent une surface d'appui perpendi- culaire dudit maillon dans ses deux zones d'extrémité Cela produit non seulement des surfaces dé frottement ponctuel, mais en plus des surfaces de contact linéaire ou super- ficiel qui stabilisent le maillon considéré Par conséquent, l'usure est répartie sur une région plus grandeet c';t auq- nret ër la quiant I it e (le matl ière devant êt re us 6 e avant qu'il puisse se produire à proprement parler une réduction de la section portante de chaque maillon considéré. Conformément à l'invention,pour obtenir préalable- ment une surface optimale ou une zone d'usure considérée, le rayon de la face externe concave est choisi correspon- dant à la longueur interne des maillons Cela améliore en même temps la stabilisation déjà mentionnée de chaque maillon individuel au sein de la bande articulée La perte de matière causée par les surfaces d'usure est négligeable pour la durée de vie de chaque maillon considéré, étant donné qu'elle se produit dans des zones qui ne réduisent pas la section portante de ce maillon, et parce qu'il peut se produire dans ces zones des durcissements dûs à de la martensite résultant de la friction, ainsi qu'une corro- sion fissurante dûe à la contrainte, sans pour autant nuire au maillon proprement dit. La réalisation interne du maillon conformément à l'invention est identique à celle des maillons classiques. Dans une forme de réalisation de l'invention, il est prévu 2.5 que chaque maillon présente intérieurement des échancrures qui reçoivent les faces frontales et qui sont ouvertes en direction des branches des maillons Dans ces conditions, chaque maillon individuel jouit d'une liberté de mouvement suffisante dans les deux sens dans son maillon voisin respectif, si bien que la bande articulée est en soi d'un transport et d'un montage aisés En outre, des chocs et autres contraintes peuvent être convenablement absorbés, sans qu'ils puissent produire des détériorations telles que des déformations par exemple. Les maillons assemblés pour former une bande arti- culée sont en général fabriqués à partir d'une barre ronde en acier qui est déviée de manière correspondante, puis est cintrée pour former un maillon Les configurations néces- saires apportées aux faces frontales ou aux zones qui s'y raccordent sur les branches des maillons peuvent être élabo- rées par des refoulements ou des façonnages analogues sur le maillon achevé, ou bien sur la barre initiale ou la pièce dëviée A cet effet, conformément à l'invention, il est prévu que les zones de soudure des maillons se trouvent exactement au centre de l'une des branches desdits maillons, ce qui permet aussi de fabriquer un maillon en deux parties, auquel cas les zones de soudure doivent être sensiblement décalées l'une de l'autre dans la région des branches des maillons. Des bandes articulées de ce type sont utilisées dans des transporteurs à racloirs et dans des installations de nivellement La configuration des maillons individuels nécessite une adaptation correspondante des transporteurs à racloirs ainsi que des installations de nivellement. Conformément à l'invention, un transporteur à racloirs com- prenant une chaîne de convoyage garnie d'organes d'entrai- nement ou racloirs, des rigoles d'acheminement au fond desquelles ladite chaîne de convoyage passe en frottant, ainsi que des roues en étoile disposées aux extrémités et présentant des disques dentés qui reçoivent et guident ladite chaîne de convoyage, est réalisé de telle sorte que les disques dentés desdites roues en étoile comportent des dents à flancs rectilignes, mais possèdent aussi un renfoncement ou entredent recevant les faces frontales de la bande arti- culée Cela permet de simplifier considérablement les roues en étoile, mais en particulier aussi d'introduire les forces linéairement d'une façon adaptée aux faces frontales corres- pondantes des maillons, si bien que le disque denté ou la roue en étoile n'a plus à absorber des forces latérales. Selon une forme de réalisation de l'invention, pour garantir une introduction de force dirigée vers les parties de support des maillons ou limitée à ces parties, la largeur des bords des dents de la roue en étoile est choisie pour correspondre au diamètre des branches des maillons De la sorte, les régions marginales des maillons, qui sont soumises à l'usture, ne sub)issenlt pas directement l'introduction de force, ce qui est entre autres avantageux du fait que, dans le cas contraire, en cas d'usure de ces régions, l'introduc- tion de force se décalerait à chaque fois vers le centre du maillon, c'est-à-dire qu'elle se modifierait à la longue. Conformément à l'invention, pour garantir également un bon guidage régulier des maillons disposés sur chant, les flancs internes des dents des disques dentés comportent des creusures dans lesquelles les extrémités à bombement convexe des faces frontales des maillons peuvent être insérées. L'invention se caractérise notamment par le fait que, en cas d'usure de la chaîne, la réalisation convexe de la face externe de chaque maillon considéré exclut tout d'abord intégralement une usure de la section portante au centre dudit maillon La forme de réalisation bombée des faces frontales de ce maillon permet d'obtenir suffisam- ment de matière soumise à l'usure pour une longue durée d'utilisation Cette perte de matière joue un rôle négli- geable pour la durée de vie du maillon, étant donné qu'elle se produit dans des zones qui ne réduisent pas la section portante de ce maillon Dans le maillon et le transporteur à racloirs selon l'invention, l'introduction de force dans la bande articulée a lieu linéairement La pression super- ficielle considérablement moindre qui en résulte diminue davantage encore l'usure tout en optimalisant davantage encore l'introduction de force Une réduction supplémentaire de la contrainte imposée aux maillons et notamment aussi aux roues en étoile résulte du fait que la roue en étoile n'a plus à absorber de forces latérales. L'invention va à présent être décrite plus-en détail en regard des dessins annexés,à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels: la figure 1 est une vue fragmentaire avec coupe partielle d'une bande articulée; la figure 2 est une vue fragmentaire avec coupe partielle d'une bande articulée constituant la chaîne centrale d'un transporteur à racloirs; la figure 3 est une vue avec coupe partielle illus- trant un maillon individuel; et la figure 4 est une élévation latérale d'une roue en étoile. La bande articulée 1 illustrée sur la figure 1 consiste en plusieurs maillons identiques 2, 3 et 4 Ces maillons pénètrent les uns dans les autres et jouissent ainsi d'une liberté de mouvement dans le sens horizontal en pouvant aussi pivoter dans leur maillon voisin respectif. Des branches 6 des maillons 2, 3 et 4 sont des tronçons de câbles ou de barres, c'est-à-dire de barres de section ronde Leurs faces frontales 7 sont également de réalisation ronde ou bombée, mais leurs bords sont orientés à angle droit par rapport auxdites branches 6. Manifestement, on obtient de la sorte un bord rectiligne qui permet une transmission linéaire de forces lors de la pénétration dans une roue à étoile et lors de l'introduction de forces. Des extrémités 8 des faces frontales 7, réalisées à bombement convexe, dépassent des branches des maillons. On obtient ainsi une zone d'usure qui protège pendant une longue durée la section portante des branches 6 de toute usure et ainsi de tout affaiblissement Une face externe située dans des zones d'extrémité 12 et 13 de chaque maillon sert en même temps de surfaces d'appui et de stabi- lisation lorsque la bande articulée est tractée au-dessus d'un fond 18 du transporteur Sur la figure 1, ce fond 18 est représenté par un trait unique pour mettre en évidence l'ampleur de la surface d'appui des maillons individuels dans leurs deux zones d'extrémité 12 et 13. Chaque maillon présente intérieurement des échan- crures 11 qui reçoivent les faces frontales ou les parties extrêmes des maillons adjacents 2,3 et 4 Ces échancrures sont ouvertes en direction des branches des maillons, ce qui permet auxdits maillons individuels de se mouvoir les uns dans les autres. La figure 2 montre une bande articulée 1 utilisée 2527181: en tant que chaîne centrale d'un transporteur 17 à racloirs. Le profil de ce transporteur 17 est prédéterminé de telle façon que des organes d'entraînement ou racloirs individuels 19 soient bien guidés et stabilisés latéralement, de sorte que la bande articulée 1 occupant une position centrale n'a plus à remplir de fonctions de stabilisation et de support proprement dites Ces fonctions sont davantage assu- rées par les éléments de retenue de la chaîne, auxquels il est donné à cet effet une configuration appropriée, c'est-à-dire à base trapue Par suite de la réalisation particulière de la bande articulée 1, de tels éléments de retenue ne sont pas nécessairescar ladite bande 1 peut elle- même remplir des fonctions de support, comme le montre la figure 2. La figure 3 est une vue en plan d'un maillon, d'o ressortent également de manière très claire les surfaces des zones d'extrémité 12 et 13 qui assurent le support et absorbent l'usure Une zone de soudure 15 est illustrée au centre de la branche 6. La figure 4 illustre enfin une roue en étoile 20 pourvue d'un disque denté 21 Ce disque 21 possède des dents 22 à flancs rectilignes 23 Cette conception des flancs 23,favorable pour l'introduction ou la transmission des forces,,est rendue possible par la configuration particulière des maillons 2,3 et 4 Lorsque ces maillons passent par la roue en étoile, chaque maillon considéré se trouve dans un renfoncement ou entredent 24 Le maillon disposé sur chant est relégué en soi par ses zones d'extrémité 12 et 13 à l'extérieur des dents 22 considérées Par suite du mouvement giratoire de la roue en étoile, il se produit toutefois des contacts entre la face frontale 7 de chaque maillon 2,3 ou 4 considéré et la dent, des flancs internes 26 des dents 22 présentant dans ce but des creusures 27. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à-la bande articulée et au transporteur décrits et représentés, sans sortir du cadre de l'invention. 252718 1 *s 9 REVENDICATIONS 1 Bande articulée constituée par des maillons identiques s'interpénétrant, de préférence pour chaînes de convoyage et de nivellement dans des dispositifs corres- pondants de construction de galeries souterraines et de tunnels, bande caractérisée par le fait que les faces fron- tales ( 7) desdits maillons ( 2,3,4) s'étendent perpendicu- lairement aux branches ( 6) de ces maillons et sont bombées, avec un bombement convexe dépassant lesdites branches aux extrémités. 2 Bande articulée selon la revendication 1, carac- térisée par le fait que les extrémités ( 8) à bombement convexe des faces frontales ( 7) et les branches ( 6) des m 4 aillons sont configurées de façon à former une face externe concave ( 10) de chaque maillon ( 2; 3; 4) , des surfaces d'appui étant prédéterminées, dans les deux zones d'extrémi- té ( 12,13) de chaque maillon, en vue de son glissement sur le fond ( 18) du transporteur ou sur les éléments de guidage. 3 Bande articulée selon la revendication 2, carac- térisée par le fait que le rayon de la face externe concave ( 10) est choisi pour correspondre à la longueur interne des maillons ( 2,3,4). 4 Bande articulée selon la revendication 1, carac- térisée par le fait que chaque maillon ( 2; 3; 4) présente intérieurement des échancrures ( 11) recevant les faces frontales ( 7) et ouvertes en direction des branches ( 6) des maillons. Bande articulée selon la revendication 1, carac- térisée par le fait que les zones de soudure ( 15) des maillons ( 2,3,4) se trouvent exactement au centre de l'une des branches ( 6) desdits maillons. 6 Transporteur à racloirs comprenant une chaîne de convoyage garnie d'organes d'entraînement ou racloirs, des rigoles d'acheminement au fond desquelles ladite chaîne de convoyage passe en frottant, ainsi que des roues en étoile disposées aux extrémités et présentant des disques dentés qui reçoivent et guident ladite chaîne de convoyage, 252718 1. transporteur caractérisé par le fait que les disques dentés ( 21) desdites roues en étoile ( 20) comportent des dents ( 22) a flancs rectilignes ( 23), mais possèdent aussi un renfon- cement ou entredent ( 24) qui reçoit les faces frontales ( 7) de la bande articulée ( 1). 7 Transporteur à racloirs selon la revendication 6, caractérisé par le fait que la largeur des bords des dents ( 22) de la roue en étoile ( 20) est choisie pour correspondre au diamètre des branches ( 6) des maillons. 8 Transporteur à racloirs selon la revendication 6, caractérisé par le fait que les flancs internes ( 26) des dents des disques dentés ( 21) comportent des creusures ( 27) dans lesquelles les extrémités à bombement convexe des faces frontales ( 7) des maillons ( 2,3,4) peuvent être insérées