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La présente invention concerne les supports à ressorts du type qui exercent une force de support pratiquement constante sur des charges suspendues, par exemple des conduites installées, qui se meuvent selon les changements de température ou d'autres conditions. Plus particulièrement, la présente invention concerne des supports à ressorts comportant un ou plusieurs ressorts princi- paux ainsi que des ressorts auxiliaires qui agissent conjointement avec les ressorts principaux à l'effet d'exercer une force de support plus constante sur la charge mobile sur toute l'amplitude des mouvements de celle-ci.
La présente invention a pour objet un support à ressorts action constante pour la suspension des charges mobiles telles que @
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des conduites et l'équivalent, qui comporte au moins un ressort principal, un levier supporté par un pivot principal et relié au ressort principal pour transmettre la force du ressort principal à la charge mobile suspendue au support, un premier ressort auxiliaire relié-au levier pivotant et entrant en jeu pour ap- pliquer une force au levier quand celui-ci prend, dans les limites normales de son déplacement, une position angulaire prédéterminée, et un second ressort auxiliaire également relié au levier et entrant en jeu pour appliquer une force au levier pivotant quand celui-ci prend, dans les limites normales de son déplacement, une position angulaire différente.
Dans le support à ressorts à action constante ici décrit à titre d'exemple de la présente invention, le premier et le second ressort auxiliaire sont mis en action successivement pendant le mouvement du levier pivotant et compensent des variations de la force de support effective procurée par le ou les ressorts princi- paux de manière à supporter la charge mobile sur toute l'amplitude des mouvements de celle-ci.
Parmi les nombreux avantages de la présente invention, on relève l'augmentation de la constance de ia force de support obtenu par la coopération du ou des ressorts principaux et des ressorts auxiliaires sollicités successivement. De plus, l'action de ces différents ressorts se règle facilement de façon corrélative, et des dispositifs indicateurs coopérants facilitent un réglage approprié des différents organes du support à ressorts.
Les dessins annexés représentent à titre d'exemple une forme d'exécution de la présente invention, mais il est clair que l'invention peut être exécutée autrement et que de nombreuses parti- cularités de construction du support à ressorts peuvent être modifiées en fonction des exigences de différentes installations sans sortir de son cadre.
Dans ces dessins : la Fig. 1 est une vue partiel en élévation, partie en
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coupe d'un support à ressorts conforme à l'invention; la Fig. 2 est une coupe verticale suivant la ligne 2-2 de la Fig. 1; la Fig. 3 est une vue partie en coupe, partie en plan suivant la ligne 3-3 de la Fig. 1; la Fig. 4 est une coupe détaillée suivant la ligne 4-4 de la Fig. 3; la Fig. 5 est une vue partie en élévation en bout, partie en coupe suivant la ligne 5-5 de la Fig. 1; la Fig. 6 est une coupe, partie en élévation, du bras à ressort du support suivant la ligne 6-6 de la Fig. 5; la Fig. 7 est une coupe partielle suivant la ligne 7-7 de la Fig. 6 montrant des détails des réglages agissant sur les ressorts auxiliaires sollicités successivement; et, la Fig. 8 est une coupe détaillée suivant la ligne 8-8 de la Fig. 1.
Ces dessins montrent un cadre formant logement 10, près d'une extrémité duquel un levier coudé composé, désigné dans son ensemble par 12, pivote sur le boulon pivot principal 11. Ce levier composé comporte un bras 12-1 relié aux ressorts et un bras 12-2 relié à la charge. Le boulon pivot de ressort 13 est fixé de façon réglable près de l'extrémité libre du bras relié aux ressorts et sert de pivot aux pitons 14 fixés aux ressorts principaux 15.
Le bras du levier coudé relié à la charge est pourvu, comme le montre clairement la Fig. 1, de crans 60 qui attaquent de façon réglable l'étrier de support 16 dans lequel est monté le piton fileté 17, et l'écrou-tendeur 18 qui supporte-la charge par l'in- termédiaire de la tige 19. L'étrier de support 16 est bloqué en place sur le levier 12 au moyen de vis de serrage 20 et le boulon pivot de ressort 13 est maintenu dans sa position réglée et est .déplacé d'une position à une autre au moyen de la vis de réglage 21 et d'écrous de blocage 22.
Un boulon pivot d'ancrage des ressorts 25 est placé à
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l'extrémité opposée du cadre 10, les pitons 26.à l'extrémité opposée des ressorts principaux 15 étant fixés à ce boulon.
Entre'les ressorts principaux 15 est placé un dispositif de ressorts auxiliaires, à ressorts mis en action successivement, désigné dans son ensemble par 28. Ce dispositif est fixé à une extrémité, par l'intermédiaire du piton 29, au boulon pivot 25, et à l'autre -extrémité par l'intermédiaire d'une paire de boulons pivots 30 au mécanisme de réglage 31 (voir également les Figs.6 et 7) comportant une paire d'oreilles fendues 32 situées de part et d'autre du bras de levier 12-1 relié aux ressorts.
Ce dispositif de ressorts auxiliaire, à ressorts entrant en action successivement, comporte un premier ressort 33, représen- té ici comme un ressort extérieur concentrique qui entre en action lorsque le bras de levier 12-1 atteint une position prédéterminée de sa course, comme décrit en détail plus loin. Un second ressort intérieur concentrique 34 est logé dans le premier ressort 33 et entre en action lorsque le bras de levier 12-1 s'est déplacé davantage et atteint une seconde position prédéterminée. Une extré- mité de ce second ressort 34 est retenue par un écrou d'ancrage de ressort 35 qui est vissé sur le piton 29.
L'extrémité correspondante du ressort extérieur est retenue par un écrou d'ancrage de ressort creux 26 qui est taraudé en 37 et vissé sur la bride 38 d'un écrou de montage fileté 39 qui, à son tour, est vissé sur le piton 29.
Une goupille de blocage 40 maintient l'écrou d'ancrage de ressort 35 en position fixée par rapport à l'écrou de montage 39 qui est également utilisé comme l'une de deux échelles graduées de réglage coopérantes.
Ces deux ressorts 33 et 34 ainsi que les pièces de mon- tage qui leur sont associées forment le dispositif auxiliaire à ressorts entrant en action successivenent, et ce dispositif se règle comme un tout en vissant les écrous 35 et 30 ensemble le long du piton 29.
On voit donc'que des réglages pour différentes charges
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peuvent se faire en 35 et 39, en 21 et 22, et en 16, et qu'un réglage de l'amplitude de mouvement angulaire pour une amplitude de mouvement vertical donnée de la charge peut se faire en 18.
Ces différents réglages dépendent les uns des autres et l'obten- tion d'un réglage convenable est facilitée par. les différentes échelles' graduées associées respectivement à chacun de ces dif- férents points de réglage, qui indiquent instantanément lorsque ces différents réglages correspondent parfaitement.
En premier lieu une échelle de tension est prévue à l'endroit du pivot 11 comme montré en 41. C'est une échelle radiale présentant des graduations radiales avec lesquelles coopère un ' trait formant index sur l'extrémité du goujon 11' du levier 12, ou sur n'importe quel organe fixé à ce levier de manière à pivoter autour de son pivot et près de l'échelle 41. Ces graduations sont inscrites de manière à indiquer, respectivement le trait médian sur lequel doit être centrée l'amplitude de travail, ainsi qu'une limite haute et une limite basse de l'amplitude de travail appropriée
Ainsi., en réglant l'écrou-tendeur 18 sous les conditions normales et sous les conditions extrêmes on centre,
l'amplitude de travail de façon appropriée par rapport à l'amplitude de travail prévue du dispositif de support.
Une autre échelle graduée 42-est prévue sur une face du bras à ressort 12-1 et présente des traits qui peuvent être amenés en regard d'index correspondants gravés sur une pièce fixée au boulon pivot 13, par exemple son bloc de support 43.
Cette échelle graduée indique le réglage des ressorts principaux 15.
Sur le piton 29, est prévu un écrou à manchon 44 qui est vissé à une extrémité sur le piton 29 et bloqué en place par l'écrou de blocage 45. Son bord opposé est biseauté en 46 de manière à procurer un index facile à observer pour l'échelle graduée gravée sur l'organe cylindrique 39 fixé à l'écrou à ressort 36.
Lorsque l'on tourne les écrous de ressort 35 et 39 sur le piton 29 pour raccourcir'ou allonger le dispositif auxiliaire à ressorts sollicités successivement, l'organe cylindrique 39
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formant échelle graduée fixé au bouchon d'extrémité 36 rentre dans le manchon formant index 44 au sort de ce dernier, indiquant ainsi le degré de réglage par le point où le bord formant index 46 vient sur l'échelle 39.
Lorsque l'on a atteint un réglage convenable, ce point de l'échelle 39 doit correspondre au point où se trouve l'index du bloc de support 43 sur l'échelle 4?, ce qui assure la correspondance parfaite de l'action auxiliaire des ressorts agis- sant successivement ou action compensatrice de l'ensemble de ressorts 28 par rapport à l'action principale des ressorts princi- paux 15, quel que soit le réglage requis.
Sur le côté du cadre en 50, est prévue une quatrième échelle graduée, présentant une série de traits verticaux relati- vement longs, qui correspondent chacun à une position de réglage déterminée par les crans du bras chargé 12-2 du levier 12 et par l'étrier de support 16 lorsque le levier occupe sa position médiane, comme l'indique l'échelle 41. La position dans laquelle le dispo- sitif est réglé,est clairement indiquée par la coïncidence du centre du boulon 17 avec l'un ou l'autre de ces traits verticaux, et ces traits servent en outre à assurer un montage approprié du dispositif, puisqu'ils peuvent être amenés en coïncidence avec une ligne d'aplomb et le piton de support ou l'écrou tendeur 17, 18, etc.
Habituellement, des dispositifs de ce genre-sont établis d'après des plans et des études où la charge et le déplacement de chaque dispositif sont détermines d'avance. Cela étant, le dispositif sortant d'usine devra porter une étoile ou un autre signe distinctif frappé sur chaque échelle'graduée,, au point de réglage approprié ou pour indiquer l'amplitude de mouvement appropriée.
On obtiendra ainsi un réglage approximativement précis lors de l'installation du dispositif; et., lorsque le dispositif est conve- nablement installé et qu'il supporte sa,'charge, on peut le régler de façon plus précise comme décrit plus haut, en réglant l'écrou tendeur 18 sous conditions normales et sous conditions extrêmes
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pour amener 1'amplitude de mouvement dans la gamme de travail appropriée du dispositif, l'état normal coïncidant dé préférence avec le trait médian de l'échelle graduée, et en réglant également de façon correspondante les points 21 et 22 et 35 et 39; respectivement jusqu'à ce que la charge soit supportée comme elle doit l'être.
Cependant, à moins que le réglage en 16 ne soit convenablement exécuté, la gamme de travail ne correspondra pas parfaitement à l'amplitude de déplacement indiquée sur l'échelle graduée 41 et il peut être impossible d'obtenir un support précis pour la charge par les réglages exécutés en 21 et 22, et en 35 et 39. L'échelle graduée 50 indique instantanément si le réglage 16 est exact. Cette indication sera ordinairement facilitée soit par des marques distinctives, comme une étoile, etc., à l'endroit approprié pour le supporten cause et pour la charge prévue, soit par des indications de charge positive en unités de poids sur l'échelle, permettant de déterminer rapidement et facilement la position convenant pour une charge donnée.
Dans le cas représenté, pour faciliter le réglage de l'organe 16 sur le bras chargé 12-2, un trou est prévu dans le cadre 10 ainsi qu'un léger capot antipoussières 52 qui peut être facilement enlevé, comme représenté. Cependant dans le cas de supports plus lourds, il peut être important d'utiliser cette partie du cadre pour augmenter la résistance du cadre et dans ce cas, le réglage peut par exemple se faire à l'aide d'une longue tige filetée insérée par le bas, ou de toute autre manière appropriée.
Le cadre 10 du support est supporté par de longs boulons 53, 54 et 55 qui traversent des ouvertures appropriées dans le cadre 10 et ces boulons sont filetés et comportent des écrous pour fixer le cadre en place.
Afin d'assurer une sollicitation successive des deux ressorts supplémentaires 33 et 34, l'extrémité du ressort extérieur 33 qui est accouplé au levier composé 12 est fixée par un écrou de ressort 61. Les extrémités des boulons pivotants 30 sont
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logées de manière à pouvoir glisser dans des ouvertures légèrement surélevées 62 dans cet écrou de ressort 61. Lorsque la charge est dans sa position la plus élevée, c'est-à-dire lorsque le levier pivotant 12 est à fond de course vers la gauche autour du pivot principal 11, comme le montre la Fig. 1 dans la position U, les écrous 66 sur les extrémités intérieures des boulons 30 sont écartés vers l'intérieur de la butée formée par l'écrou de ressort 61, de sorte que le ressort extérieur 33 est complètement déten- du et n'exerce aucune force sur le levier pivotant 12.
Lorsque la charge descend, le levier pivotant 12 tourne graduellement en sens inverse des aiguilles d'une montre autour du pivot principal 11 dans les limites normales de son déplacement.
Les écrous 66 se rapprochent de la butée formée par la surface intérieure du boulon dé ressort 61, et dans une position prédéter- minée du levier 12, ces écrous 66 attaquent le boulon de ressort 61 et les tiges 30Q commencent à étirer le ressort 33. En d'autres termes, à partir de cette position angulaire,-prédéterminée, le premier ressort auxiliaire 33 entre en action et il le reste pen- dant tout le restant du déplacement du levier 12.
Dans beaucoup de cas, il est avantageux de régler les positions des écrous 66 le long des tiges 30 de manière que le premier ressort auxiliaire 33 entre en action lorsque le levier est environ à mi-course. Le ressort auxiliaire 33 est ainsi maintenu en action pendant environ 50% de la course totale, approximative- ment depuis la position médiane jusqu'à la position la plus basse de la charge, indiquée par la position L du levier sur la Fig.l.
Une force supplémentaire est ainsi appliquée au levier 12, qui augmente lorsque le levier descend sous sa position médiane et qui s'ajoute à la force du ressort principal dont l'efficacité tend à diminuer à cause de la diminution de la longueur effective du bras à ressort 12-1 à mesure qu'il s'écarte davantage de la perpendiculaire par rapport à la ligne d'action des ressorts prin- cipaux 15.
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Pour que le ressort auxiliaire intérieur 34 entre en action à partir d'une position ultérieure déterminée d'avance, un écrou de ressort 68 est vissé dans son extrémité libre et comporte une ouverture légèrement suralésée 69 dans laquelle peut coulisser la tige d'un piton 70. Un autre piton 71 traverse l'oeillet du piton 70 et sa tige est fixée à l'écrou de ressort 61. Pendant plus de la moitié de la course angulaire du levier 12, l'écrou 72 vissé sur l'extrémité intérieure du piton 70 reste dégagé de l'écrou de ressort 68. Cependant, lorsque la charge se déplace et descend depuis sa position médiane jusqu'à sa position la plus basse, l'écrou 72 attaque l'écrou de ressort 6 et met en action le res- sort 34 conjointement avec le ressort 33.
Lorsque le ressort 34 entre en jeu, l'action combinée des deux ressorts 33 et 34 procure une force élastique supplémen- taire augmentant plus rapidement. Cette courbe plus raide équilibre la courbe des ressorts principaux qui s'affaiblit plus rapidement à cause du déplacement du bras 12-1 s'écartant davantage de la perpen- diculaire à la ligne d'action des ressorts principaux 15. Dans la plupart des installations, il est avantageux de régler l'écrou 72 de manière que le second ressort 34 soit mis .en action pendant environ les derniers 20% de la course du levier 12 lorsqu'il se rapproche de la position la plus basse L.
Une liaison réglable est prévue en 31 (voir également les Figs. 6 et 7) entre les extrémités aplaties pivotantes des tiges 30 et les oreilles 32 qui descendent de part et d'autre du levier à ressort 12-1. Ces oreilles 32 comportent des fentes 74 dont les axes longitudinaux s'écartent radialement de l'axe du pivot principal 11. Une paire de vis à épaulement 76 comportent chacune une tige de support élargie qui traverse une ouverture ménagée dans les extrémités aplaties des tiges 30 de manière à les faire pivoter sur les oreilles 32. L'épaulement 77 de cette vis est serré contre une surface de l'oreille 32 tandis qu'un écrou est serré contre le côté opposé de l'oreille 32.
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Des graduations 78 sont gravées parallèlement à la fente 74 et sont lues en regard de l'axe de la vis de serrage à épaulement 76. Ces graduations 78 sont corrélatives à l'échelle 42 et à l'échelle 39 de sorte que normalement, chaque vis 76 est en position médiane lorsque le réglage 21 y est,.également.
Le coefficient de résistance ou constante d'élasticité de chacun des ressorts auxiliaires 33 et 34 est deux fois plus élevé que celui de chaque ressort principal 15. Par exemple, lorsque chaque ressort principal a une résistance de 90,5g par cm, chaque ressort 33 et 34 a une résistance de 181 g par cm. Dans le cas où la résistance de ces ressorts 33 et 34 serait inférieure au rapport voulu de 2:1, on rétablit l'équilibre en écartant chaque vis 76, de la position médiane, davantage du pivot principal 11, la même opération se répétant en sens inverse lorsque la résistance de ces ressorts auxiliaires dépasse le rapport désiré.
Une application typique dans laquelle un support à ressorts sert à supporter des conduites dites pipe lines est décri- te ci-après à titre d'exemple:
La capacité évaluée (traction de support en livres lorsque l'indicateur de charge est réglé sur "Normal"), la capacité -réglée (traction de support en livres spécifiée par l'usager), et la course.totale (course maximum en pouces pour un support parti- culier), sont inscrites sur la plaque à l'usine.
Les supports sont expédiés réglés à la capacité réglée, les lettres "H" et "C" étant inscrites sur l'échelle de tension 41 à des points corres- pondant respectivement aux positions "froide" et "chaude" de la conduite, pourvu évidemment que la dilatation verticale effective soit donnée par l'usager. Autrement, il faut que l'usager grave ces lettres aux endroits appropriés. La course effective doit chevaucher la ligne médiane de l'échelle de tension 41, dont chaque division équivaut à 1/10 de la course totale du support.
On suppose, en premier lieu, que la section de conduite à supporter est temporairement maintenue en place par des câbles ou
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des chaînes, les extrémités de cette section étant soudées ou boulonnées aux sections voisines. On suppose également que des tiges de support de longueur et d'espacement appropriés sont en place.
Le support est mis en place de manière que le trait de charge 50 soit en ligne avec l'axe vertical de la tige inférieure ou tige de charge 17 du support, etc. Il est alors fixé aux deux ou trois tiges supérieures du support 53, 54 ou 55. Dans chaque cas, il faut que les tiges supérieures du support soient en ligne avec les traits de charge 50-57 ou parallèles à ces traits.
Lorsqu' on enlève les moyens de support temporaire, on visse la tige inférieure 19 du support dans les écrous à filets droit et gauche de l'écrou tendeur 18 du support et du dispositif soutenant la charge, qui a souvent la forme d'un collier de tuyau (non représenté), respectivement jusqu'à ce que l'index de l'échelle de tension arrive en regard de la lettre "C" sur l'échelle de tension 41 si la conduite est froide, et en regard de la lettre "H" si la conduite est chaude. Il faut que la tige inférieure 19 soit assez longue pour apparaître dans le regard 56 de l'écrou tendeur 18 du support et qu'elle traverse entièrement l'écrou du .dispositif' soutenant la charge, par exemple, le collier de la conduite.
Ce réglage est bloqué par des goupilles ou des contre-écrous-
Si les extrémités de la section de conduite sont libres, il est possible d'obtenir un équilibre exact comme suit : On tourne la tige inférieure du support jusqu'à ce que l'index de l'échelle de tension 41 soit en regard de la lettre "C" ou jusqu'à ce que la conduite commence à monter. Si ceci se produit en premier lieu, cela signifie que la traction du support est supérieure au poids de la conduite, il faudra donc régler l'indicateur de charge et l'indica- teur auxiliaire à des valeurs correspondantes vers "Minimum", jusqu'à ce que l'index de tension 41 soit en regard de la lettre "C". Lorsque tous les supports répartis sur la section de conduite sont ainsi réglés, on enlève les moyens de support temporaire.
De
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même, si l'index de tension se déplace vers "bas", c'est que la traction du support est inférieure au poids de la conduité, et il faut déplacer l'index de charge et l'index auxiliaire vers "maximum" jusqu'à ce que l'index de tension arrive en regard de la lettre "C". Lorsque cette opération est exécutée pour tous les supports, les extrémités de la section de conduite peuvent être boulonnées ou soudées aux sections voisines.
Chaque division de l'échelle de charge entre la position normale et la position maximum correspond à un pourcentage défini d'augmentation de charge, et entre la position normale et minimum à un pourcentage défini de diminution de charge.
A ce moment, l'isolant dont on enduit la conduite n'aura probablement pas encore été mis en place et il faudra rétablir l'équilibre selon le poids de cet enduit en augmentant les trac- tions de support des supports de quantités proportionnées. Si ces quantités dépassent les possibilités de réglage des ressorts, il faudra alors régler en 16 ou remplacer les ressorts principaux par un jeu de ressorts de dimensions juste supérieures à celles des . premiers. Lorsque les ressorts principaux ont été réglés pour une plus grande capacité, on règle l'échelle 78 dans le sens de l'augmentation de façon correspondante.
REVENDICATIONS.
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