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" Ressort enroulé "
EMI1.1
Monsieur Hans X 0 R F M A OHE R, Ingénieur Cologne-Ehrenfeld (Allemagne)
L'invention concerne une nouvelle forme de ressorts enroulés de traction extérieure ou de ressorts enroulés de pression extérieure qui constituent des ressorts à réaction amortie.
On connaît déjà des formes de ressorts enroulés,de préférence de ressorts de pression extérieure dans lesquels les efforts supportés sont transformés en frottement tandis que les efforts de réaction et les actions de réaotion sont abandonnés à eux mêmes.Dans les ressorts de cette espèce,des surfaces en forme de oales du ressort principal collaborent avec des surfaces inclinées correspondantes d'anneaux formant ressort placée à l'intérieur-.
ou par dessus le premier de manière que les efforts supportés par le,ressort en direction axiale soient transmis en direction axiale et en direction radiale aux bagues formant ressort.Dans d'autres formes de réalisation,on fait oollaborer le ressort prinoipal avec des ressorts formant manteau glissés à l'intérieur de ou par dessus celui-ci.L'effort de traotion ou de pres-
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ressorts formant manteau ou bague glissés sur le ressort principal ou à l'intérieur de celui-ci;il en résulte que dans les formes de réalisation connues,le ressort enroulé agit ainsi à l'aide de ses éléments supplémentaires comme accumu- lateur d'énergie renforcé tandis qu'en même temps les trajets des ressorts diminuent.
Quand l'effort de traction ou de pression cesse, la force accumulée dans les ressorts enroulés de l'espèce qui fonctionnent oonformément aux lois sur le frottement,agit également comme énergie de réaction;dans le ressort principal,elle a une réaction égale à 100%;
dans les éléments additionnels, elle est moindre proportionnellement à la grandeur du travail qui, pendant que sont supportés les efforts de traction et de pression extérieure,n'est pas transformée en travail.Il se produit dans ces ressorts enroulés connus, pendant le débandage du ressort principal,dans les mêmes laps de temps.une force d'énergies de réaction de grandeur égale qui toutefois ne sont que des processus gouvernés uniquement pendant la première partie de l'énergie d'action et de l'éner gie de rappel,tandis que dans les phases comprises entre ces points finals ce sont des processus non contrôlés,
Dans le nouveau ressort enroulé oonforme à la présente invention,
seul le ressort hélicoïdal ou ressort principal sert d'accumulateur d'énergie et supporte comme tel les énergies de traction ou de pression.Dans cet accumulateur d'énergie(ou autour de celui-ci)se trouve un second ressort hélicoïdal à spires fendues axialement et sous tension radiale;en d'autres termes quand le ressort auxiliaire est au dessus du ressort prinoipal,la tension radiale se produit vers l'intérieur tandis que quand le ressort auxiliaire se trouve à l'intérieur du ressort principal,elle est dirigée vers l'extérieur.Les sections de matériel du ressort principal et du ressort auxiliaire sont oaloulées de manière à former
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des surfaces ou des bords oollaborants;
les surfaces ou les bords du ressort hélicoïdal fendu se posent lors de l'absorption de l'effort par le ressort prinoipal,o.à d.lors de l'absorption de l'effort de traction dans le cas des ressorts de traction et de l'effort de pression dans lé cas de ressorts d pression,aveo un débandage dans le sens du rayon,dans ou der- riére les, surfaces ou les bords correspondants du ressort prin oipal.A l'oppose des conceptions oonnues de ressorts enroulés;
les éléments auxiliaires se débandent donc,conformément à la présente invention,pendant l'absorption de l'effort par le res sort principal.Ce débandage peut encore être aidé p.ex.par de! ressorts formés en manteau et qui sont glissés dans le ressort principal ou par dessus celui-ci avec une tension radiale dirigée vers le ressort prinoipal.Lorsque l'effort de traction ou de pression cesse d'agir,un ressort qui recule de la valeur de sa section débandée développe,dans les ressorts enroulés de conceptions connues,également une énergie désignée sous le ter me de réaotion,qui est aussi grande que l'effort d'absorption précédent.
Dans la présente invention,le ressort principal doit toutefois rebander radialement lord de ce recul,les spires du ressort hélicoïdal intérieur ou extérieur débandées radialemen pendant l'absorption de l'effort et en outre fournir du travai:
La réaction du ressort principal qui recule est amortie de la valeur de ce travail fourni.
En calculant convenablement les surfaces et les bords des ressorts principaux et des ressorts auxiliaires qui collaborent,leurs sections et leur tension respective on peut adapter la mesure absolue de l'amortissement de la réaction,le moment de leur initiation ainsi que leur augmentation ou leur diminution plus ou moins radement croissante aux conditions qui peuvent se présenter.0'est ainsi,p.ex.,que pour réaliser un amortissement à déclenchement doux,on peut calculer le travail à accomplir par le ressort qui recule et ainsi l'amortis-
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sèment de la réaction de manière que dans la première partie du reoul du ressort il atteigne 60% qu'il représente 40% dans une autre partie du reoul et enfin 30% dans la dernière partie.
Ou encore la disposition peut être telle que l'amortissement du recul oroisse ou diminue dans une mesure constamment croissante ou prendre des dispositions analogues.En outre il est même possible avec la présente invention non seulement de détruire les 100% de l'énergie accumulée dans le ressort princi- pal lors de l'absorption de l'effort,mais aussi de calculer les sections des ressorts et la tension respective de ceux-ci de façon qu'après cessation de l'effort de traction ou de pression,il faut encore une énergie supplémentaire pour ramener le ressort principal dans sa position débandée étant donnée que,p.ex.,
le travail de tension du ressort auxiliaire fendu maintient l'équilibre avec l'énergie absorbée par le ressort principal pendant l'effort.Ceci peut être désirable pour divers objectifs.
Il est possible ensuite en calculant convenablement les sections du matériel et les tensions respectives du ressort principal et du ressort auxiliaire de former le ressort enroulé de manière que son ressort principal soit bandé sans effort extérieur,uniquement par le travail des éléments supplémentaires et ce entièrement ou partiellement,de manière qu'à présent une force extérieure doive intervenir pour débander @ le ressort prinoipal.Des ressorts enroulés de cette espèce peuvent être employés avantageusement, p. ex., pour amortir la réaction de ressorts elliptiques.
Dans tous les cas,le travail'fourni par le ressort principal qui recule de la valeur de sa longueur débandée est indépendant de son propre trajet de recul total du fait que dans des sections de recul de grandeur quelconque mais égale,des énergies de réaotion qui croissent ou diminuent par à-coups ou de façon constante ou qui croissent ou décroissent
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uniformément, sont détruites.L'aotion totale de réaction d'un; ressort enroulé oonforme à l'invention est ainsi amortie en correspondance.
Le dessin ci-joint montre quelques exemples de réalisation de l'invention à titre purement schématique,
La fig.l montre un ressort enroulé de traction, en coupe;la fig.2 montre à échelle plus grande une coupe dans les deux éléments constitutifs d'un ressort de traotion;la fig 3 représente un ressort enroulé de pression,en coupe;la fig.4 montre l'application d'un ressort enroulé de pression destiné à amortir la réaction d'un demi ressort elliptique.
Dans les diverses figures,les différentes parties sont désignées par les mêmes références*
Dans la fig.l la référence 1 désigne le ressort principal servant d'accumulateur d'énergie(ressort hélicoïdal)} dans ce ressort,les pas hélicoïdaux 2 du ressort auxiliaire fen- du axialement en 3 se trouvent sous une tension dirigée vers le ressort principal 1.La section du ressort de traction 1 est conçue dans l'exemple représenté de manière à former des faces inclinées 4 et 5 qui collaborent avec des faces inclinées correspondantes 6 et 7 du ressort auxiliaire 8.
Si à présent,le ressort de traction 1 est solli- cité par une traction,les diverses spires du ressort 1 s'écartent les unes des autres pendant l'absorption de cet effort; elles permettent ainsi aux spires 2 du ressort auxiliaire 8 de se débander la valeur requise,radialement en fonction de l'allongement du ressort de traction 1 et des parties des spires 2 du ressort 8 pénètrent alors dans les intervalles compris entre les spires du ressort 1.Quand l'effort de traction cesse,le ressort 1 qui recule doit expulser(vers l'intérieur)les spires 2 du ressort 8 qui ont pénétré dans ses intervalles;
elles fournissent donc du travail par l'intermédiaire des surfaces collaborantes 4,5,6,7 pour rebander les spires débandées 2*Si p.ex. la tension radiale dans les spires 2 du ressort 8 atteint 75 ki
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los et si un effort de traction de 100 kilos agit sur le ressort de traction 1,cette force de 100 kilos agit dans le ressort principal 1 également pendant son débandage après cessati- on de l'effort de traotion.Mais de ces 100 kilos,75 kilos doivent être utilisés par le ressort principal pour rebander les spires 2.en direction radiale de sorte qu'il reste dans le ressort principal un excédent de force de 25 kilos en direction axiale qui agit comme réaction*
La conformation des parties de ressort collaborantes 4,5,6,
7 peut être de conception variable suivant le résultat d'ensemble que l'on désire obtenir;on tiendra toutefois toujours compte de ce point de vue que ce n'est pas le frottement entre les surfaces 5,7 ou 4,6 qui détermine l'action du ressort enroulé,mais que c'est la tension radiale dans les spires du ressort auxiliaire qui doit être vaincue par la puissance axiale du ressort principal en recul.Dans la fig.2 les parties collaborantes des ressorts sont conçues différemment pour un ressort de traotion à fort amortissement au com- mencement de la réaction et amortissement plus faible dans sa partie terminale.Les parties du ressort sont représentées dans la position de repos.Le ressort principal 1 est pourau d'une arête opératoire 9 à laquelle se racoorde la surface opératoire
10. En vue de collaboration avec le ressort prinoipal,les spires du ressort auxiliaire 2 sont pourvues de surfaces opératoires 11 et 12 qui s'emboîtent dans le coude 15,Si sur le ressort 1 agit une force de traction dans le sens de la flèche, le ressort auxiliaire 2 se débande radialement dans le sens de la flèche.Pendant le long trajet que le ressort principal accomplit depuis la position de repos jusqu'à hauteur de coude 13,le ressort auxiliaire se débande dans le sens du rayon uniquement de la valeur de la courte section horizontale allant de la position de repos au pied de la verticale en 13,
sur le court trajet que le ressort principal accomplit en sens axial
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de 13 au point erminal 14 de la surface opératoire 12*le 1 sort auxiliaire continue à se débander en direction axiale de la valeur de la longue section horizontale comprise ent les pieds des verticales en 13 et 14.Lors du débandage du ressort principal, le prooessus s'accomplit en sens inverse dans la première partie du recul de 1 le ressort auxiliaire doit être rebandé radialement de la valeur de la longue sec tion comprise entre 13 et 14;le ressort 1 ne recule alors axialement que de la valeur d'une courte section;
on fournit ainsi un travail considérable dont la valeur sert à amortir la réaction du ressort 1 pendant la première partie du trajets
Le ressort 1 accomplit ensuite axialement un long trajet de débandage et bande ainsi le ressort auxiliair radialement sur une petite section;il fournit alors moins de travail et conséquemment il participe moins à l'amortissemen de la réaction*
Dans la fig.3 qui montre un ressort de pressioi la référence 15 désigne les spires du ressort principal 16 qui sert d'accumulateur d'énergie.
Dans ce ressort principal se trouvent les spires hélicoïdales 17 du ressort auxiliaire 19 fendu axialement en 18 avec une tension dirigée radialemen sur le ressort principal.Les seotions de matériel des deux ressorts sont telles que lorsque le ressort principal 16 est comprimé,alors donc que les espaces compris entre ses spires 15 diminuent,les surfaces et les bords du ressort auxiliaire 19 qui se débande tiennent se poser derrière les surfaces et les bords correspondante du ressort principal 16.
Pour le surplus,le ressort principal et le ressort auxiliaire agissent l'un sur l'autre ainsi qu'il est exposé de façon détaillée dans les fig.l et 2.
Dans la fig.4,la référence 20 désigne un ressort semi-élliptique articulé en 22 et en 23,de façon connue
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au. longeron longitudinal 24 d'un châssis de véhicule.Le collet du ressort elliptique est désigné par la référence 21.Entre le collet 21 et le longeron 24 se trouve un ressort de pression 25 conforme à la présente invention,attaché en 21 et en 24;sa longueur à l'état débandé,c.à dehors régime,est égale à l'écartement entre 21 et 24.Le ressort auxiliaire fendu axialement 26 se trouvant dans le ressort principal 25 possède une tension dirigée radialement vers le ressort principal, telle qu'elle sollicite le ressort principal à tension axiale sans qu'il soit exercé une pression sur le ressort principal lui-même.
Il faut donc une force extérieure agissant sur le ressort principal pour amener le ressort principal dans sa longueur débandée contre le travail du ressort auxiliaire.La charge agissant sur le longeron longitudinal 24 est supportée par le ressort elliptique 20;le ressort de pression 25 et son ressort auxiliaire 26 se règlent en conséquence. Le ressort 25 est ainsi maintenu par la tension radiale du ressort auxiliaire 26 dans toutes les positions adoptées sans pouvoir effectuer un reoul,car sa force propre ne suffit pas à cet effet.
En cas de chocs agissant sur le ressort elliptique,pex.quand la roue du véhioule 27 passe sur une pièrre, le ressort elliptique 20 se tend et ainsi l'espaoe compris entre 21 et 24,Jans lequel se trouve le ressort de pression enroulé,diminue.L'énergie qui à présent est nécessaire pour ramener axialement le ressort principal 25 qui a conti@ué à se bander,oontre l'action antagoniste radiale du ressort auxiliaire 26, à la longueur de débandage correspondant à l'état qui existait avant le choc exercé sur le ressort elliptique et fournie, après cessation de l'effort de choo,par la réaction du ressort elliptique 20.La réaction du ressort elliptique 20 est donc amortie de la valeur du travail de tension fourni par le ressort en.
roulé en relation avec lui et en même temps ralentie de sorte que les oscillations du ressort 20 s'accomplissent doucement
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et tranquillement.Des formes de réalisation et des applica tions analogues de l'invention conviennent également pour véhicules de toute espèce pour amortir les chocs donnés pa la piste de roulement sur les organes de roulement et de glissement.