Brevet FR2033320A1 — publié le 19701204

L'invention se rapporte à un élément tracteur élastique comportant un organe d'arrêt susceptible de limiter l'élongation d'élasticité à un valeur déterminée et qui trasmet la force partielle résultant de la différence entre la force à transmettre et la réaction dia ressort. Lors du déplacement de corps, par exemple lorsqu'on soulève des chrages ou qu'on remorque des véhicules, on constate un phénomène extrêmement indesirable appels généralement à-coup. Lors d'un à-coup, le points d'application e 1 force ou de a reaction ainsi que le moyen de transmission sont soumis à des sollicitations excessives. Ces dernières sont la cause de La destruction du matériel ou tout au moins d'une usure accélérée. Il semble inutile ici d'insister sur la représentation mathématique de l'à-coup comme variation de l'accélération en fonction du temps. En pratique il suffit de constater que la force résultant d'un tel à-coup dépend de la masse du corps. On ne peut pas modifier la masse du corps par exemple d'une voiture automobile qu'on veut remorque. Il faut par conséquent - en considérant cet exemple- démarrer lentement pour éviter que lors de la mise sous tension du câble de remorquage, il ne se produise une traction soudaine et importante, c'est-à-dire un à-coup. I1 n'est pas toujours possible de 1' éviter, notamment dans le courant de la circulation sur route.On a par conséquent imaginé des câbles de remorquage qui sont élastiques (forcément dans des limites étroites), afin d'amortir en auelque sorte la force appliquée, ce qui d'ailleurs n'est ainsi possible que dans une faible mesure. On connaît cependant aussi des câbles de remorquage dans lesquels on a intercalé comme organe amortisseur supplémentaire un ressort, dont on a limité la course d'élasticité par un arrêt. On parvient ainsi à améliorer considérablement déjà les caractéristiques de traction, mais on ne peut le faire que pour une gamme de forces tractrices relativement limitée qui peut être choisie en fonction de ltusage qu'on veut faire du câble et d'après laquelle il faut alors déterminer la force du ressort et son élongation d'élasticité. I1 n'est cependant pas possible de sat-isfaire suffisamment ainsi aux besoins de la pratique. On recontre des difficultés analogues lorsqu'on veut par exemple, lever des charges à l'aide d'une grue. Dans ce cas le grutier doit embrayer le motevr lentement et d'autant plus lentement que la charge à soulever est plus lourde, afin de parer à une usure lérée de la grue et d'éviter une destruction des matériaux la constituant ainsi, éventuellement, que de l'objet soulevé. Il est évi dent qu'on pourrait citer une série d'autres exemples present la mê me problème. On rappellera ici uniqement les ceintures de sécurité pour voitures automobiles. Pour que de telles ceintures puissent au cour d'une course d'élasticité très courte, opérer un freinage satisfaisant dans une large gamme de récélération, elles devraient posséler une caractéristique d'élasticité parfaitement déterminée, qui, avec les moyens connus à l'heure acetuell, ne peut être réalisée, même approximativement. L'invention vise à obtenir un élément tracteur du genre en question qui, pour chaque -utilisation envisagée, offre une courbe caractéristique optimale d'élasticité. L'élément établi conformément à L'invention comprend plusieurs ressorts accouplés ayant chacun son organe d'arrêt. les ressorts utilisé présentent de préférence des caractéristique d'élasticité différentes et sont montés les uns à la suite des autres ou les uns autour des autres. Le dessin annexé, qui contre à titre d'indication plusieurs modes de réalisation préférés de l'invention, permettra de mieux conprendre l'invention, les caractéristiques qu'elle présente et les avantages qu'elle est susceptible de procurer Fig. 1 montre, à l'état détendu, un élément tracteur établi selon un premier mode d'exécution de l'invention. Fig. 2 représente l'élément de la fig. 1 à l'état dans leauel il transmet la totalité de la force appliquée. Fig. 3 et 4 illustrent deux modes d'exécution chacun avec deux ressorts de traction accouplés, l'un disposé à l'intérieur de l'autre. Fig. 5 montre un mode d'exécution utilisant deux ressorts de compression. Fig. 6 représente un mode d'exécution utilisant trois ressorts de compression accouplés les uns à la suite des autres Fig. 7 montre un mode d'exécution à l'aide de rondelles coniques. Fig. 8 est un diagrarame de caractéristiques. L'élément tracteur représenté en fig. 1 et 2 peut s'utiliser par exemple sur des câbles de remor-auage et analogues. Pour réaliser la caractéristique d'élasticité désirée, on a accouplé les uns avec les autres trois ressorts différents 1, 2 et 3 en prévoyant un cible 4 qui les traverse et qui est fixé en 5 et 6 aux extrémités de chacun d'eux en laissant subsister un certain mou. La partie de ce câble située entre deux points 5 et 6 successifs, c'est-à-dire son mou sus-mentionné, constitue un organe ou brin d'arrêt 7 qui limite à une valeur déterminée l'élongation du ressort correspondant. Si maintenant l'on applique une force P aux deux extrémités du câble 4, les ressorts 1, 2 et 3 s'allongent jusqu'à ce que la partie du câble qui leur correspond, c'e st-à-dire leur organe d'arrêt, se trouve tendu, et que par conséquent l'on ait atteint 11 élongation prévue. Ce n'est que lorsque tous ces organes d'arrêt sont tendus que la force P est transmise en totalité, cette transmission s'effectuant en partie par les ressorts 1, 2, 3 et en partie par les trois organes ou brins d'arrêt 7. Comme les ressorts doivent toujours être tendus avant que les organes d'arrêts n'entrent en jeu, la transmission de la totalité de la force P ne peut janais s'effectuer instantanément. Dans un élément tracteur suivant l'invention un à-coup ne peut se produire que par l'intermédiaire des organes d'arrêt. Toutefois l'effet d'un tel à-coup est notablement réduit, ou en d'autres termes les son traintes imposées aux matériaux intéressés se trouvent réduites dans une mesure importante, du fait que la réaction des ressorts est déjà appliquée dans le même sens aux corps à déplacer. En outre l'à-coup ne résulte pas de la totalité de la force P, mais seulement de la dif- férence entre cette force P et la réaction des ressorts. On a représenté en fig. 3 une forme d'exécution comprenant un ressort de traction 9 partiellement vissé dans des perforations d'oreilles d'extrémité plates 8. A ces oreilles est fixée une chape 10 qui joue le r81e d'organe ou brin d'arrêt. Pour protéger llélément ainsi réalisé on le recouvre d'une enveloppe Il repliée en forme de soufflet ou analogue. Bien entendu au-lieu de la chaîne 10 on peut utiliser en guise d'organe d'arrêt tous moyens appropriés, tels par exemple qu'une corde, un fil métallique, etc... A la channe 10 est en outre accroché un autre ressort 33 pour lequel cette meme chaîne sert d'organe d'arret, corme pour le ressort 9. Si le ressort 33 est plus fort que le ressort 9, les parties extérieures de la chaise 10 se tendent en premier lieu, puis le ressort 33 encaisse ensuite l'augmentation de la force appliquée, jusqu'à ce que la partie de la chaîne qui lui correspond s'oppose à toute élongation ultérieure, c'est-à-dire lorsqu'elle agit pour li miter l'allongement des ressorts. Fig. 4 montre deux ressorts de traction 12 et 13 de diamètres différents disposés à l'intérieur l'un de l'autre et qui sont attachés à une même bague 14 à l'une des extrémités de l'ensemble. La chaîne 15 destinée à jouer le rôle d'organe ou brin d'arrêt est fixée d'une part à la bague 14, d'autre part à l'extrémité libre du ressort 13. Entre le point d'attache au ressort 13 et l'extrémité libre du ressort 12 il est prévu en guise d'organe d'arrêt une longueur de channe référencée 16. Lors de l'application de forces de traction, le ressort extérieur 12 s'allonge et son brin d'arrêt 16 se tend. Ce n'est qu'à partir de ce moment que le ressort intérieur 13 est également sollicité à la traction.Toutefois le ressort 12 peut s'allonger encore davantage étant donné qu'cette phase opératoire, la channe 16 ne constitue pas un véritable brin d'arrêt, mais ne commence à jouer ce rale que lorsque la chatne 15 est elle méme tendue. Fig. 5 représente un boîtier cylindrique 17 renfermant un ressort de compression 34. Ce ressort 34 s'appuie d'une part contre la paroi d'extrémité du boîtier 17, d'autre part contre un tampon de guidage 35 mobile longitudinalement dans le bottier. Un second ressort 38 est appliqué contre la face extérieure du tampon 35, son autre extrémité prenant appui sur un guide mobile 19 auquel est fixée une tige 20 qui traverse les deux ressorts en même temps que le tampon 35. A cet-te tige 20 est à son tour attachée une chaine 21 destinée à agir comme organe ou brin d'arret, cette chaine étant fixée d'autre part au fond du bottier. Quand on tire la tige 20, les deux ressorts se compriment jusqu'à ce que d'une part le tampon 35 vienne porter contre la paroi d'extrémité du bottier et que d'autre part la chaste 21 soit tendue.A cette position clest la totalité de l'effort qui est transmis. Dans la forme d'exécution qu'on vient de décrire on peut se pas ser de la chaîne 21 si l'on a soin de monter sur la tige 20 un manchon approprié (non représenté). En pareil cas la tige 20 peut dtre tirée en direction de l'extérieur à l'encontre de la réaction du ressort 18 jusqu'à ce que le manchon précité soit serré entre le guide mobile 19 et le tampon 35. C'est alors le manchon qui agit comme organe d'arrQt, Toutefos il est également possible d'utiliser à l'intérieur du bottier 17 non-plus le ressort d compression 18, mais au contraire un ressort de traction (non figuré) ayant une extrémité fixée au boîtier et l'autre au tampon de guidage 35 alors prévu rigidealent solidaire de la tige 20. En pareil cas cette tige peut être tirée en direction de l'extérieur à l'encontre de la réaction du ressort de traction jusqu'a ce aue le tampon de guidage vienne outrer contre la paroi d'extrémité du boîtier t7. C'est alors le tampon 95 qui constitue organe d'arrêt pour les deux ressorts en coopération avec la paroi d'extrémité. On a représenté en fig. 6 un bottier cylindrique 22 à l'intérieur duquel sont disposés trois ressorts de compression 23, 24 et 25. Le ressort 23 s'appuie par une extrémité contre la paroi avant du boîtier 22 et par l'autre contre le fond d'une coupelle 26. Le ressort 24 s'appuie à son tour, d'une part contre le fond précité de la coupelle 26 et autre part contre celui d'une autre coupelle 27. Enfin le ressort 25 est disposé entre la coupelle 27 et le fond d'une troisième coupelle 28. Une tige 29 traverse axialement le Boî- tier 22 et par conséquent aussi les ressorts 23, 24 et 25. Les coupelles 26 et 27 peuvent coulisser sur elle, tandis que la coupelle 28 est fixée de façon rigide à son extrémité.Ce sont ici les parois latérales des coupelles qui jouent le r81e d'organes d'arrêt, étant donné que l'élongation de chaque ressort est limitée à une-valeur pré-déterminée en fonction de la hauteur du bord de la- coupelle correspondante. Dans cette forme d'exécution la totalité de la force n'est transmise que lorsque la tige 29 a été tirée vers l'extérieur au maximum, ctest-à-dire quand le bord de la coupelle 26 s'est appliqué contre la face avant du boîtier 22, le bord de la coupelle 27 contre le fond de la coupelle 26 et le bord de la coupelle 28 contre le fond de la coupelle 27. Fig. 7 montre plusieurs ressorts 31 à rondelles coniques, montés à l'intérieur d'un boîtier 30. Ces rondelles peuvent comporter des caractéristiques élastiques semblables ou différentes. Dans ce dernier cas lorsque l'élément est soumis à une force de traction, les rondelles les plus faibles cèdent en premier lieu et après avoir atteint environ 80 ? de leur déformation maximale possible, elles prennent appui contre une bague intermédiaire 52 qui joue le role d'organe d'arrêt. En tenant compte des explications données plus hal; on comprend le fonctionnement de cette forme d'exécution sans outil soit besoin de'le détailler davantage. l'e fait que les organes d'arrêts qui limitent l'élongation fo des ressorts à une valeur-pré-déterminée, transmettent un-effort partiel B qui résulte de la force à transmettre C'est la réaction A des ressorts, peut s1 écrire sous forme scalaire de la façon suivante: B = C - A A + B = C C étant supposé être supérieur à A. Le diagramme de caractéristique de fig. 8 illustre les relations ci-dessus, la force P étant représentée en fonction de l'élongation f des ressorts. R E V E N D I C A T I O N S 1- Elément tracteur élastique, comprenant un organe d'arrêt susceptible de limiter la course de Il élongation en transmettant la force partielle qui résulte de la différence entre la force à transmettre et la réaction élastique, caractérisé par un accouplement de plusieurs ressorts (1, 2, 3 ; 9, 33 ; 12, 13 ; 18, 34 ; 23f 24, 25 ; 31) et l'association à chacun d'eux d'un organe (7 ; 10 15, 16 ; 21, 35 ; 26, 27, 28 ; 32) susceptible d'arrêter son élongation. 2- Elément selon la revendication t, caractérisé en ce que les ressorts (1, 2, 3 ; 9, 33 ; 12, 13 ; 18, 34 ; 23, 24, 25 ; 31) possèdent des caractéristiques élastiques différentes. 3- Elément selon la revendication t, caractérisé en ce que les ressorts (1, 2, 3 ; 18, 34 ; 23, 24, 25 ; 31) sont disposés les uns au bout des autres. 4- Elément selon la revendication 1, caractérisé en ce que les ressorts (9, 33 ; 12, 13), accouplés les uns aux autres, sont disposés les uns dans les autres.