<Desc/Clms Page number 1>
RESSORT AMORTISSEUR CONIQUE.
EMI1.1
Le frottement d'un anneau ou d'une enveloppe élastique sûr m anneau est utilisé dans de nombreux cas pour obtenir des amortissements.
EMI1.2
Dans toutes les constructions de ce type, la surface de'glissement est ;r.'.,- ' 1 1 1 1 '- t'élat vément réduite par rapport à la force agissant'sur celle-ci-, il en résulte que les moyens de graissage sont refoules'eh rèdsoiÏ-déà'pres- sions élevées sur les surfaces et par les oscillations permanentes sous la forte pressi on, de ce fait, les surfaces de glissement et', par conséquent,
EMI1.3
l'élasticité sont détruites.
D'autres constructions d'amortisseurs à frottement dans lesquels un ressort plat frotte contre la surface même de ce ressort ou, par exemple, d'un ressort disposé à l'intérieur, sont Inutlllsa- bles en raison des sollicitations auxquelles de tels amortisseurs sont soumis.
Tous ces ressorts présentent plus ou moins un profil caracté-
EMI1.4
ri sti que droit ou légèrement infléchi et ce fléchissement doit être attribué au fait que le moyen de graissage est refoulé et qu'un début de corrosion se manifeste en raison de la pression trop élevée sur la surface du dit res- sort,
Il est nécessaire de disposer actuellement d'une suspension à ressort dans laquelle un amortissement quelconque peut être atteint au moyen d'un profil caractéristique qui n'est pas régulièrement croi ssant, maisqui,
EMI1.5
au contraire, s9accro:
ft suivant une courbe rapidement croissante par rapport à la course du ressort, et ce, avec des pressions très réduites sur les surfaces, tout en permettant d'exécuter les différentes pièces constitutives de la suspension le plus simplement possible. En prévoyant que, par rappôrt à la course du ressort, le parcours que celui-ci doit accomplir est relati-
EMI1.6
vëment important, 31 est possible d9 obteni r un graissage excellent, tout Fa. rtl.dullèrement sous de fortes secousses.
Suivant l'i nventj on, cette suspension à ressort est obtenue par un ressort amortisseur cônique dans lequel une bande, s'élargissant et en-
<Desc/Clms Page number 2>
roulée en spirale conique est comprimée dans une coquille conique, dé formé appropriée et à parois Intérieures lisses. Lors de la compression de I'ex- trémité du ressort, correspondant à l'importance de sa course et s'étendant par dessus le bord de la coquille, le ressort se déplace vers le bas dans le cône et, de ce fait, les lames de ressort d3sposées sur champ, se déforment vers l'intérieur en raison du rétrécissement du cône et, simultanément dans le sens latéral lors de la compression de la bande, jusqu'au moment'où les spires s'appliquent les unes contre les autres.
Lors de la progression de la compression de la bande, celle-ci peut pénétrer plus profondément dais le cône tout en accroissant considérablement la force et, dans ce cas, l'extrémité inférieure de la bande s'enroule de plus en plus profondément dans le cône. Pendant tout ce processus d'enfoncement, tant la pression sur la surface que la tension du ressort se modifient de manière que dans tous lés cas le profil caractéristique se déforme fortement.
En faisant un choix judicieux des dimensions de la bande du ressort au point de vue de sa'forme, c'est-à-dire de sa largeur et de son épaisseur et de l'angle du cône et'dû'' pas du ressort, il est possible d'obtenir n'importe quelles caractéristiquesde déformation et d'amortissement et, en amincissant, par exemple, le ressort vers le bas, la pression de surface sur l'entièreté du cône peut être maintenue constante par rapport à la course du ressort, et ce, dans chaque cas particulier.
Lorsque le ressort pénètre dans le cône et lorsque 1 s'agit d'une bande continue, il faut tenir compte d'une modification permanente de l'inclinaison de la bande par rapport à la coquille conique de manière que la surfac extérieure du ressort soit légèrement déformée, ce qui peut être réalisé, par exemple, de manière que la pression effective sur la'sur- face du cône demeure constante et, de ce fait, le facteur d'amortissement est maintenu constant sous n'mporte quelle charge.
Au cours des mouvements dans la coquille, le ressort tourne en permanence procurant ainsi un excellent graissage ainsi qu'une usure faible et uniforme et de cette façon les corrosions locales sont exclues.
Lors de l'enfoncement du ressort, ce dernier se meut dans le cône à une vitesse accrue par rapport à la course, de ce fait l'entraînement du moyen de graissage et, par conséquent, le graissage même sont extraordinairement facilités et améliorés.
Concernant le mouvement de l'extrémité intérieure du ressort par rapport au fond du corps creux. il est possible d'obtenir les variantes suivantes? Une application immédiate contre le fond même à l'état détendu et, de ce fait, le ressort est déformé radialement et axialement depuisle début de l'enfoncement ce qui procure un accroissement presque régulier de la force. Ou!) au début l'extrémité du ressort se place à une distance déterminée du fond du corps creux, de manière qu'au début du mouvement le ressort est déformé seulement radialement et, plus tard, axialement, de façon que l'accroissement de la force est plus lent au début pour s'accélérer par la suite.
En outre, la modification de l'accroissement de la force peut être obtenue du fait que les spires du ressort ne s'appliquent pas du tout l'une contre l'autre, ou seulement plus tard, à une ou à plusieurs endroits, lors de l'enfoncement dans le cône. Cette dernière solution est particulièrement importante lorsqu'il s'agit d'un corps creux sans fond de contact.
D'autres variantes peuvent être obtenues lorsque le ressort est constitué par plusieurs sections de dimensions quelconques, comme montré à la fig. 4, et disposées dans le corps creux à un écartement quelconque l'me de l'autre. Dans ce cas, la pression s'applique d'abord sur la section supérieure jusqu'au moment où celle-ci bute contre la section suivante et la repousse dans le corps creux jusqu'au moment où celle-ci s'applique avec son bord inférieur contre la dernière section inférieure et repousse également celle-ci vers le bas.
<Desc/Clms Page number 3>
Des ressorts de cette forme ne modifient pas leur angle par rapport au corps creux lors de leur enfoncement dans celui-ci, de manière que la pression sur la surface dépend directement de l'importance de lâ course du ressort. En choisissant judicieusement les dimensions et* les écartements des différentes sections du ressort il est également possible d'obtenir des effets supplémentaires en rapport avec le profil caractéris- tique.
Cependant le désavantage de cette forme d'exécution réside-dans le fait quelle ne présente pas l'élasticité de la bande reliant les spires du ressort formé par une pièce unique, ce qui influence fortement tant le profil caractéristique que la stabilité de position du ressort dans le corps creux.
Ainsi qu'il a été prouvé par des essais approfondis, ce fai t procure un amortissement absorbant les chocs, étant donné que lors de se-' cousses rapides, c'est-à-dire lors de grandes vitesses de mouvement du res- sort dans la coquille côni que, le moyen de graissage (une graisse aussi visqueuse que possible à haut pouvoir lubrifiant) imprègne entièrement'les surfaces de glissement et, de ce fait, le facteur d'amortissement s'affai- blit, tandis que lors d'oscillations lentes, c'est-à-dire lors e vitesses de mouvement plus faibles, le moyen de graissage est refoulé ce'qui'procure un facteur d'amortissement plus élevé et s'accroissant avec la réduction des vitesses de mouvement.
La modification ainsi obtenue du facteur d'amortissement en' une fonction opposée à la vitesse de mouvement (les amortisseurs hydrauli-- ques connus ont un facteur d'amortissement croissant avec le carré de la vi- tesse de mouvement) résoud de manière idéale le problème techniquement encore très discuté d'un amortissement normal de chocs.
La rotation permanente est obtenue du fait que l'angle de rotation peut être différent lors de la pénétration et lors du recul du ressort en donnant une forme spéciale au ressort, tout particulièrement lorsque celui-ci est exécuté d'une seule pièce et lorsqu'à l'état détendu déjà la partie intérieure du ressort s'applique contre le fond du corps creux. De ce fait on obtient une rotation de l'extrémité i ntéri eure par rapport au corps creux lorsque le ressort pénètre dans celui-ci, rotation qui ne se présente pas de la même manière lors de la détente du ressort.
Pour obtenir un graissage impeccable, les actions avantageuses des surfaces, prénommées surfaces d'amenées, placées dans des coussinets de contact, des ressorts amortisseurs coniques peuvent être obtenues du fait que les surfaces du ressort orientées vers le corps creux ne sont pas absolument lisses, mai s qu' elles sont garnies de petites cavités plates permettant l'accumulation du moyen de graissage et comme les surfaces d'amenée débouchent à plat dans les dites cavités, un excellent graissage est obtenu lors du mouvement du ressort.
La grandeur des surfaces de support effectives s'agrandit par les charges alternatives jusqu'au moment où un état finale est atteint dam lequel la surface de support est d'une grandeur telle que même sous les plus grandes charges une quantité de moyen de graissage subsiste sur les faces de frottement de manière que l'usure ne progresse plus. Les surfaces de support ainsi que les cavités d'amenée pour le moyen de graissage doivent être régulièrement réparties.
Pour empêcher que l'extrémité supérieure du ressort, dépassant de la coqui lle conique et s'amincissant en raison de la surface droite de la plaque de pression, ne s'accroche dans le haut sur l'extrémité de la coquille conique et ne provoque à cet endroit des pressions de surface accrues, la plaque de pression supérieure reçoit une forme conique vers l'intérieur, de manière que sous la pression croissante le bord supérieur du ressort soit pressé de manière voulue vers l'inférieur.
En élargissant de manière appropriée la bande par rapport à la
<Desc/Clms Page number 4>
partie pointue de l'extrémité supérieure du ressort, cette extrême té mince peut être enlevée et malgré ce fait il est possible d'obtenir une applica- tion droite du ressort contre la plaque de pression.
Tout particulièrement lorsque 1 s'agit de la forme d'exécution en une seule pièce du ressort, le bord supérieur doit s'appliquer contre la plaque de pression de manière que l'angle entre la plaque de pression'et'le ressort soit inférieur à 90 par rapport à la surface du manteau du corps creux de façon à éviter des pressions radiales additionnelles par lé freina- ge par frottement lors de la contraction du ressort lorsque celui-ci'pénètre dans le corps creux. En outre, l'extrémité supérieure du ressort doit être légèrement repliée vers l'intérieur, étant donné que sa stabilité radiale ne peut s'opposer aux forces radiales élevées de manière à empêcher que des f orces élevées additionnelles et, par conséquent, l'usure n'agissent sur cette extrémité.
Le ressort peut être exécuté de manière que déjà à l'état de repos il s'applique par son extrémité inférieure contre le fond de la coquille conique qui, à cet endroit, peut être perpendiculaire à la paroi extérieure; le ressort peut se comprimer radialement et en une large mesure axialement dès son enfoncement dans la coquille, ou il peut d'abord être légèrement écarté du fohd de manière qu'au début il se comprime plutôt radialement pour se comprimer plus tard axialement en une plus large mesure.
Une modification du profil caractéristique, tout particulièrement au point de vue amortissement, peut également être obtenue du fait que lorsqu'il s'agit de Inexécution décrite plus haut , la partie extérieure s'appliquant contre la plaque de pression du ressort ne se pose pas à l'état détendu contre le corps creux, mais ne s'y applique que plus tard de manière que la première partie de la course du ressort soit presque sans amortissement.
Il est également possible que la coquille conique reste ouverte dans le bas, de manière que l'amortissement s'effectue au début comme décrit plus haut, toutefois après que toutes les spires sont comprimées les unes contre les autres avec un grand accroissement de force, l'enfoncement du ressort continue du fait que l'extrémité inférieure de ce dernier traverse la coquille lors de la compression et du déplacement relatifs des spires.
Le problème particulièrement épineux du refroidissement suf- fisant du ressort amortisseur est résolu, d'une part, du fait que le corps creux est utilisé pour l'évacuation de la chaleur et est, à cette fin, de dimension appropriée de même que la plaque de pression et, d'autre part, du fait que le moyen de graissage est constitué par une matière d'une fluidite telle que toutes les pièces soient en permanence entourées par le moyen de graissage amené en quantité suffisante. L'installation totale peut alors être telle qu'il soit possible d'obtenir une grande vitesse de la circula- t3 on du moyen de graissage et, de ce fait, de la transmission de la chaleur à la paroi extérieure (en règle générale des tubes de guidage).
La fig. 1 représente un tel ressort amortisseur conique suivant l'invention et la fig. 2 représente schématiquement le ressort dérou- lé. La fig. 3 représente une forme d'exécution avec un ressort dans une coquille conique -ouverte dans le bas permettant une course supplémentaire du ressort. Au côté gauche de la fig. 1 le ressort amortisseur conique est totalement détendu, au côté droit il est comprimé.
La bande pour le ressort est exécutée de manière à s'amincir pour obtenir éventuellement une pression uniforme sur la surface et, à cette fin, la bande est, par exemple, plus étroite et éventuellement plus mince à la partie inférieure du cône qu'à la partie supérieure.
L'encoche 2 à l'extrémité supérieure de la bande 1 du ressort correspond (fig. 2) à la largeur de l'extrémité supérieure 3. L'angle du cône de la coquille 4 est exécuté suivant le facteur d'amortissement voulu et le cône de la plaque de pression 5 est réalisé de façon que l'extrémité
<Desc/Clms Page number 5>
supérieure 3 du ressort 1 pénètre de la manière voulue dans la coquille cô- nique, c'est-à-dire sans accrocher le bord supérieur de la coquille côni- que 4.
La fig. 4 représente une forme d'exécution d'un ressort à plu- sieurs sectionset ce, à gauche à l'état détendu et à droite à l'état com- primé.
Les repères sont les mêmes qu'aux figs. 1 à 3 et la subdivision du ressort est telle que a désigne la partie supérieure, b la partie centra- le etc la partie Inférieure.
Un effort uniforme du ressort par rapport à la courbure par des- sus le bord supérieur peut être obtenu, comme représenté en.traits mixtes à la fig. 2, du fait que le renforcement 2 résultant de l'application géo- métrique de 1'extrémitx supérieure et de 1-'encoche 6 est tel que la largeur subsistant en 6, pour le ressort même, soit identique à celle représentée en 1. Il est évidemment nécessaire de prévoir des arrondis appropriés pour que les pièces puissent se prolonger régulièrement les unes par les autres.
Ces formes d'exécution montrent que par les différentes varian- tes il est possible d'obtenir de manière simple les actions les plus diver- ses au point de vue accroissement et décroissement de la force, mais de toutes façons il est toujours possible d'obtenir que la pression de surface du ressort sur la coquille conique demeure très faible et, en outre, que la coquille conique avec sa surface relativement grande ainsi que le ressort peuvent être refroidis le plus simplement possible de manière que même lors de grandes sollicitations par l'oscillation permanente et par le mouvement relativement Important du ressort dans la coquille, aucun 'trouble ne puisse se présenter.
REVENDICATIONS.
--------------- la- Suspension à ressort, caractérisée en ce qu'elle est constituée par un ressort en une ou en plusieurs sections, enroulé en spirale et qui est comprimé dans un corps creux conique et rigide à l'aide d'une pl èce de pression.