Brevet FR2210738A1 — publié le 19740712

La présente invention a trait à un dispositif de suspension pour canalisations tubulaires, indépendant des mouvements de cellesci et qui lorsqu'elles se déplacent dans le sens vertical, développe un effort porteur constant. Ce dispositif comprend un ressort de compression avec organe de traction disposé à son intérieur et sur lequel la charge agit par l'intermédiaire d'un système de transmission d'effort, cette charge et la réaction du ressort qui s'oppose à elle agissant sur un arbre, chacune par un moyen tracteur, de manière telle que celui de ces moyens qui correspond à la réaction du ressort coopère avec une pièce à profil courbe à rayon décroissant, tandis que celui qui correspond à la charge coopère de son côte avec une autre pièce à profil courbe à rayon constant. On sait que les dispositifs du genre en question, parfois appelés suspensions à effort constant, servent à maintenir sur leurs supports avec une force d'appui invariable au cours de leur fonctionnement, des canalisations parcourues par des milieux chauds et qui subissent des déplacements verticaux considérables du fait des variations de température. On a déjà réalisé toute une série de dispositifs du genre en question qui comportent toutefois l'inconvénient que la compensation de la caractéristique linéairement croissante du ressort est réalisée par le moyen de leviers coudés suivant une fonction en cosinus qui n'assure qu une constance approximative de l'effort porteur. L'invention vise à établir un dispositif de suspension à effort indépendant du déplacement, qui convienne pour de fortes charges de quatre tonnes et davantage, ainsi que pour de grands déplacements de celles-ci, tout en restant cependant de dimensions constructives relativement réduites, de façon qu'on puisse l'agencer dans l'espace habituellement faible qui est ménagé entre les canalisations tubulaires et les supports. A cet effet le dispositif suivant l'invention, et qui comporte un système de transmission d'effort du genre énoncé plus haut, est établi de façon telle que les pièces à profil courbe se trouvent montées l'une à côté de l'autre sur le même arbre et que les angles d'enroulement des moyens tracteurs sur ces pièces entre leur point de fixation et leur point de tangence, se chevauchent l'un l'autre. Suivant une autre caractéristique de l'invention la pièce à profil courbe associée à la charge est constituée par une partie de la périphérie d'un disque monté concentriquement sur l'arbre, tandis que celle qui correspond au ressort est établie sous la forme d'une came profilée. La surface de cette came destinée à l'enroulement et au déroulement du moyen tracteur correspond à un arc de spirale et ladite came est montée sur l'arbre au point de départ de celle-ci. Grâce à cet agencement, le dispositif de suspension à effort constant suivant l'invention peut être adapté à ntim- porte quelle charge de manière simple, par exemple en disposant sur l'arbre plusieurs cames l'une à côté de l'autre, préférablement de façon symétrique par rapport au disque. En outre, conformément à l'invention, il est prévu que les moyens tracteurs respectivement associés à la charge et au ressort sont avantageusement réalisés sous la forme de bandes à plusieurs éléments superposés faits en acier inoxydable, chacune de ces bandes comportant à son extrémité libre une boucle qui entoure un galet d'articulation monté sur organe de traction associé à la charge ou respectivement au ressort. On obtient ainsi que les faibles déplacements relatifs des éléments superposés puissent se compenser. Suivant une autre caractéristique de l'invention, quand le dispositif de suspension doit être mis hors d'action, l'on prévoit de faire comporter au disque associé à la charge une série de perforations dans lesquelles peut s'engager un verrou qui assure son blocage, ce verrou étant disposé à l'intérieur d'un ressort de compression et étant guidé par son autre extrémité dans un manchon pourvu d'un filetage sur lequel se visse un chapeau propre à assurer le blocage et le déblocage. En raison du frottement dans la perforation intéressée, quand le chapeau a été dévissé le ressort ne peut dégager le verrou qu'après que toute la charge ait été enlevée. On évite ainsi toute possiblité d'accident par détente intempestive du ressort principal. Le dessin annexé, donné à titre d'exemple, permettra de mieux comprendre l'invention, les caractéristiques qu'elle présente et les avantages qu'elle est susceptible de procurer La figure unique de ce dessin représente une forme d'exécution d'un dispositif de suspension à effort constant suivant l'invention. Les pièces à profil courbe qui représentent les leviers à deux bras du système de transmission d'effort, sont constituées par des parties de la périphérie d'une part d'un disque 1 qui supporte la charge P, et d'autre part d'une came 2 qui reçoit la réaction élastique F du ressort et dont la zone utile 3 correspond à un arc de spi rale. Les deux pièces 1 et 2 sont disposées l'une près de l'autre sur un arbre 4 convenablement porté à rotation et dont elles sont angulairement solidaires, cet arbre correspondant respectivement au centre du disque 1 et au point de départ 6 de la spirale de profil de la came 2. Les moyens tracteurs sont établis sous la forme de bandes d'acier 7 et 8 à plusieurs éléments superposés.L'extrémité libre 9 de la bande 7 est conformée en boucle et entoure un galet d' articulation 10 monté sur un étrier 11 destiné à supporter la charge P, tandis que l'extrémité opposée de ce même ruban vient. se fixer en 12 au disque 1. En ce qui concerne la bande 8, son extrémité libre 13, également conformée en boucle, coopère avec le galet d'articulation 14 d'un autre étrier 15, lequel est attaché à une tige de traction 16 disposée à l'intérieur d'un ressort hélicoidal de compression non représenté. On a figuré en 17 le point d'appui de ce ressort. L'autre extrémité de la bande 8 est fixée en 18 à la came 2. La référence 19 désigne une roue de détour agissant sur ladite bande 8.Les angles d'enroulement des deux bandes 7 et 8 respectivement# sur le disque 1 et sur la came 2 se chevauchent l'un l'autre entre leur point d'amarrage 12, 18 et leur point de tangence 19A et 20. Pour assurer le blocage du disque 1 on lui a fait comporter une série de perforations 21 dans lesquelles peut s'engager un verrou 22 disposé à l'intérieur d'un ressort de compression 23 et dont l'autre extrémité est guidée dans un manchon comportant un filetage 24 sur lequel se visse un chapeau 25. Quand on désire bloquer le disque 1, l'on dévisse le chapeau 25, ce qui permet au verrou 22 d'être repoussé dans. une perforation 21 sous l'effet de la détente du ressort 23. Pour libérer le disque, on dévisse le chapeau de sorte que la poussée du ressort tend à ramener le verrou en arrière, mais qu'en raison du frottement de celui-ci dans la perforation 21 considérée, ce retour ne se produit qu'après que la charge P ait été enlevée entièrement. L'on est ainsi assuré à l'encontre de tout accident possible susceptible de résulter d'une détente intempestive du ressort principal. Le fonctionnement du dispositif de suspension sus-décrit est le suivant Ce dispositif est monté à l'intérieur d'un carter fi-xé au support de l'installation considérée. La canalisation tubulaire prévue en dessous de lui est accrochée à l'étrier porteur 11 par le moyen d'un tirant et d'un manchon de serrage vissé. Après déblocage, le dispositif de suspension suivant l'invention exerce sur la canalisation un effort de traction orienté vers le haut et qui équilibre le poids propre de la partie de la canalisation correspondant au calcul statique. L'on évite ainsi, par exemple, les flexions indésirables de canalisations horizontales.Quand la canalisation considérée est l'objet de déplacements verticaux considérables en suite de dilatations thermiques provoquées par l'écoulement d'un fluide chaud, par exemple si elle s'abaisse, le disque de charge 1 tourne dans le sens de la flèche avec l'arbre 4. La came 2 -qui est calée sur ledit arbre- tourne avec lui et entraine ainsi la bande tractrice 8 en direction de cet arbre, de sorte que le ressort de compression non représenté se contracte par déplacement de la rondelle 17. De ce fait sa réaction élastique croit. La roue de-détour 19 garantit que l'effort tracteur agisse toujours sur le ressort suivant l'axe de celui-ci. Toutefois la rotation de la came 2 détermine une diminution du bras de levier de la bande 8 par rapport à l'arbre 4.Le profil de cette came est établi de manière telle que la diminution précitée du bras de levier corresponde exactement à l'augmentation de la réaction du ressort de sorte que ce dernier applique à l'arbre un couple constant indépendant des variations de la position de ladite came. La canalisation eSt sus pendue à la b##--#e tractrice 7 qui stenroule sur le disque 1. Ce dernier comporte à toute position angulaire toujours le même bras de levier par rapport à l'arbre 4, si bien que, compte tenu de la constance du couple déterminé par le ressort, l'effort appliqué à la canalisation précitée reste -également constant. Dans les limites de fonctionnement du dispositif cet effort est indépendant des déplacements de la canalisation, c'est-à-dire des angles de rotation de l'arbre. Il doit d'ailleurs être entendu que la description qui précède nta été donnée qu'à titre d'exemple et qu'elle ne limite nullement le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails d'exécution décrits par tous autres équivalents. REVENDICATIONS 1 - Dispositif de suspension pour canalisations tubulaires, susceptible de développer un effort porteur constant lors des déplacements verticaux de celles-ci, du genre comprenant un ressort hélicoidal de compression avec un organe de traction disposé à son intérieur et sur lequel la charge agit par l'intermédiaire d'un système de transmission d'effort, cette charge et la réaction du ressort qui s'oppose à elle agissant sur un arbre, chacune par un moyen tracteur, de manière telle que celui de ces moyens qui est associé au ressort s'enroule sur une pièce à profil courbe ou came à rayon décroissant et l'autre sur une autre pièce à profil courbe ou disque à rayon constant, caractérisé en ce que les deux pièces à profil courbe (1, 2) sont montées l r une à cté de l'autre sur le même arbre (4), tandis que les angles d'enroulement des moyens tracteurs (7, 8) sur ces pièces entre leur point de fixation (12, 18) et leur point de tangence (19A, 20) se chevauchent l'un autre. 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la surface d'enroulement et de déroulement de la came (2) qui reçoit le moyen tracteur (8) associé au ressort, est établie sous la forme d'un arc de spirale (3), cette came étant montée sur l'arbre (4) au point de départ (6) de ladite spirale. 3. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que sur l'arbre (4) sont montées plusieurs cames (2) disposées à cdté les unes des autres et préférablement de façon symétrique par rapport au disque (1). 4. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les moyens tracteurs associés respectivement à la charge et au ressort sont établis sous la forme de bandes d'acier inoxydable (7, 8) préférablement à plusieurs éléments superposes. 5. Dispositif suivant la revendication 4, caractérisé en ce que chacune des bandes d'acier (7, 8) comporte à son extrémité libre une boucle (9, 13) par laquelle elle entoure un galet d'articulation (10, 14) associé respectivement à un organe porteur (11) correspondant à la charge et à un organe de traction (15) destiné au ressort. 6. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le disque (1) associé à la charge comporte une série de perforations (21) dans lesquelles peut s'engager un verrou (22) destiné à son blocage, ce verrou étant disposé à l'inté rieur d'un ressort de compression (23), tandis que son extrémité libre est guidée dans un manchon comportant un filetage (24) sur lequel se visse un chapeau (25) propre à assurer la commande dudit verrou.