Brevet FR2175857A1 — publié le 19731026

La présente invention concerne une unité deeonstruction à ressorts qui se compose d'un certain nombre d'anneaux empilés dans la direction d'application de force, des anneaux élastiques alternant avec des anneaux rigides et les anneaux élastiques s'appuyant contre des surfaces de glissement des anneaux rigides, lesquels possèdent des génératrices incurvées ou coudées et inclinées en direction de l'axe du ressort. De telles unités de construction à ressorts sont connues et présentent l'avantage d'une grande capacité de travail et, pour un nombre correspondant d'anneaux empilés et, par conséquent, pour une longueur axiale correspondante, également une course élastique relativement grande. Le fait que les génératrices soient incurvées ou coudées présente à cet égard l'avantage que la caractéristique d'élasticité peut être modifiée dans une large mesure, les anneaux élastiques étant en contact linéaire avec les surfaces de glissement des anneaux rigides affin de leur permettre de suivre la forme des génératrices lors du mouvement de glissement. Le;; unités de construction à ressorts de type connu sont agencées de manière que les anneaux élastiques soient situés à l'intérieur et coopèrent avec des surfaces de glissement des anneaux rigides agencées en forme de canes creux et les entourant. L'invention a pour but d'améliorer une telle unité de construction à ressort et elle consiste essentiellement en ce que les anneaux élastiques entourent extérieurement les surfaces de glissement des anneaux rigides. Le diamètre des anneaux élastiques a une influence importante sur l'effet d'élasticité de ces anneaux Du fait que les anneaux élastiques sont maintenant disposés à l'extérieur, le diamètre de l'unité de construction est limité au diamètre extérieur de ces anneaux et il est ainsi possible de réduire le diamètre de l'unité de construction à ressorts tout en conservant les avantages de cette structure.Une telle réduction de diamètre a une influence décisive car, dans de nombreuses applications d'une telle construction à ressorts notamment lorsqu'elle est utilisée comme ressort de tampon pour des wagons, l'encombrement disponible dans la direction du diamètre du ressort est limité. Les anneaux élastiques peuvent être simplement fendus dans le sens axial de manière à pouvoir agir élastiquement. Suivant l'invention, les anneaux élastiques peuvent également être constitués par des ressorts spiraux plans comportant au moins deux spires et de préférence au moins trois spires qui comportent une section droite de forme approximativement rectangulàxtre. Un tel agencement permet d'obtenir, lu fait du frottement des spires l'une contre l'autre, une meilleure capacité de travail du ressort, Mais avec l'agencement suivant l'invention dans lequel les anneaux élastiques entourent extérieurement les surfaces de glissement des anneaux rigides, on obtient surtout 11 avantage que, en cas de rupture d'un ressort, une seule spire peut se rompre et, par conséquent, l'anneau élastique, peut conserver son efficacité, meme avec une force diminuée. Dans le cas d'une disposition à ressorts dans laquelle les anneaux élastiques sont situés à l'intérieur et sont entourés par les surfaces de glissement des anneaux rigides, cet avantage entre moins en ligne de compte car, dans de tels ressorts, un anneau élastique rompu reste encore maintenu en position par les surfaces de glissement. Dtautres avantages et caractéristiques de l'invention seront mis en évidence dans la suite de la description, donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels Fig. 1 et 2 représentent des coupes axiales d'une unité de construction à ressorts suivant l'invention, la fig. 1 représentant le ressort dans la condition déchargée et la fig0 2 dans la condition complètement chargée. Fig. 3 est une vue en plan d'un anneau élastique, Fig. 4 et 5 représentent des coupes de variantes d'anneaux élastique s, Fig. 6 à 15 représentent différentes formes des surfaces de glissement des anneaux rigides ainsi que les diagrammes l'élas- ticité associés, Fig. 16 représente un exemple de réalisation des surfaces de glissement d'un anneau rigide correspondant aux fig. 1 et 2, Fig. 17 et 18 représentent des variantes d'anneaux rigides, Fig. 19 et 20 représentent une coupe axiale d'une unité de construction à ressort comportant une autre variante d'anneaux élastiques, Fig. 21 est une vue en plan de l'-anneau élastique correspondant. Dans le mode de réalisation des fig. 1 à 3, des anneaux rigides 1; comportant des surfaces de glissement 2 qui présentent des génératrices incurvées, sont guidés sur un axe 23. Ces surfa ces de glissement sont entourées par des anneaux élastiques 4 qui glissent par leurs bords 5 sur les surfaces 2 et qui sont en contact linéaire avec celles-ci. Les anneaux élastiques 4 sont, comme indiqué sur la fig. 3, fendus axialement. Lors de la compression de l'unité de construction à ressorts, les anneaux élastiques 4 s'élargissent et glissent élastiquement sur les surfaces de glissement 3 des anneaux rigides 1. La fig. 4 représente un exemple d'un anneau élastique formé de deux parties 6 et 7. Les deux parties 6 et 7 sont constituées également par des anneaux fendus qui sont engagés l'un dans l'autre sous tension et qui sont empêchés de se déplacer axialement l'un par rapport à l'autre par une structure bombée de leurs surfaces 8. La fig. 5 se différencie de la fig. 4 seulement en ce que les deux parties 6 et 7 sont empêchées de se déplacer axialement par une rainure et une nervure désignées par 9. Du fait que les anneaux élastiques 4 ne sont qu'en contact linéaire avec les surfaces de glissement 3, ces anneaux 4 suivent la forme des surfaces de glissement. Dans la disposition de la fig. 6, la surface de glissement 3 est concave et comporte une génératrice incurvée 10. Cn obtient une courbe d'élasticité progressive telle que celle de la fig. 7 où l'on a porté en ordonnées la charge g et en abscisses la course élastique f. Conformément à la fig. 8, la surface le glissement 3 présente une génératrice de courbure convexe 11. On obtient une courbe d'élasticité décrois sante comme indiqué sur la fig. 9.Sur la fig. 10, la surface de glissement 3 comporte deux génératrices rectilignes 12 et 13 d'inclinaisons différentes. Gn obtient une courbe d'élasticité coudée comme indiqué sur la fig. 11. Sur la fig. 12, la surface de glissement 3 comporte des génératrices rectilignes 14 et 15 également coudées, ce qui donne une courbe d'élasticité progressive et coudée comme indiqué sur la fig. 13. Selon la fig. 14, la surface de glissement 3 comporte une génératrice 16 incurvée en forme de S. On obtient une courbe d'élasticité en forme de S, comme indiqué sur la fige 15, cette courbe étant d'abord décroissante puis croissant progressivement. La fig0 16 représente un autre anneau rigide comportant des surfaces de glissement 3 et 3'. Ces surfaces de glissement présentent des génératrices d'incurvatiorsdif- férentes 17 et 18, ce qui donne une courbe d'élasticité superposée. La fig0 17 représente un anneau rigide 19 comportant des surfaces de glissement 3 à génératrice incurvée, qui est utilisable dans une unité de construction dans laquelle les anneaux rigides ne sont pas guidés. Une telle unité de construction à ressorts peut par exemple être aisément logée dans un tube.La fig. 18 représente les anneaux rigides 20 qui comportent d'un côté un appendice cylindrique 21 et de l'autre caté un embrèvement 22 recevant cet appendice cylindrique. Dans ce mode de réalisation, les anneaux rigides sont guidés télescopiquement l'un dans l'autre sans qu'il soit fait usage d'un axe. Les fige 19 à 21 représentent un mode de réalisation dans lequel l'anneau élastique 27 qui peut entre utilisé à la place de l'anneau élastique 4 des fig. 1 et 2 est constitué par un ressort spiral plan qui présente une section droite rectangulaire. Le ressort comporte trois spires. Les extrémités 24 et 25 de la bande 26 enroulée en spirale sont réduites en section approximativement sur une spire complète de façon à prendre une forme de coin. Les spires sont déjà appliquées l'une contre l'autre en l'absence de charge et l'anneau élastique 27 constitué de cette manière exerce une action d'élasticitéamortie et comporte une grande capacité de travail. En cas de rupture du ressort, il subsiste toujours des spires qui entourent les anneaux rigides 1, de sorte qu'on est assuré d'obtenir une certaine action d'élasticité, bien qu'affaiblie. Le mode de réalisation des fig. 19 et 20 correspond à celui des fig. 1 et 2, auquel cas les anneaux fendus 4 sont simplement remplacés par le ressort enroulé en spirale 27. La fig. 19 représente à nouveau le ressort dans la condition non chargée et la fig. 20 dans la condition complètement chargée. REVENDICATIONS 1. Unité de construction à ressorts qui se compose de plusieurs anneaux empilés dans la direction d'application de la force, des anneaux élastiques alternant avec des anneaux rigides et s'appuyant contre des surfaces de glissement des anneaux rigides, lesquels présentent des génératrices incurvées ou coudées qui sont inclinées en direction de l'axe du ressort de manière que les anneaux élastiques soient en contact linéaire avec les surfaces de glissement des anneaux frigides, caractérisée en ce que les anneaux élastiques entourent extérieurement les surfaces de glissement des anneaux rigides. 2e Unité de construction à ressorts suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les anneaux élastiques sont fendus. 3. Unité de construction à ressorts suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les anneaux élastiques sont constitués par des ressorts spiraux plans comportant au moins deux et de préférence trois spires qui présentent une section droite ap proximativement rectangulaire.