Brevet FR2468035A1 — publié le 19810430

- 1 - Amortisseur à friction, notamment pour machines à laver à essorage centrifuge. L'invention a pour objet un amortisseur à friction, notamment pour machines à laver à essorage centrifuge, constitué par un carter cylindrique et par un poussoir coulissant co- axialement dans le carter, l'une des extrémités de ce poussoir étant guidée à l'extérieur du carter et l'autre extrémité étant munie d'un piston de friction sensiblement cylindrique, le piston de friction étant muni sur sa surface extérieure d'éléments de friction appliqués élastiquement sur la paroi intérieure du carter. Dans un amortisseur à friction de ce type, connu d'après le document DEOS 26 02 620, le piston de friction est constitué par au moins trois éléments formés par des segments de cylindre munis d'éléments de friction sur leur surface extérieure. Ces segments de cylindre présentent sur leur surface extérieure des ren- foncements dans lesquels sont disposés des éléments de friction en feutre. Les segments de cylindre sont chargés en direction radiale par un ressort annulaire sur leur surface intérieure. Avec cette disposi- tion, on peut effectuer un réglage dit de compensation d'usureen cas d'usure des éléments de friction. Mais étant donné que les segments de cylindre ne présentent un contour exactement circulaire que s'ils sont disposés suivant un arc de cercle bien déterminé, on ne peut pas garan- tir pendant toute la durée de la vie d'un tel amortisseur à friction que la force de pression spécifique des éléments de friction sur la paroi intérieure associée du carter soit la même ou reste la même en tous les points des éléments de friction. Il en résulte également que la caractéristique de friction d'un tel amortisseur à friction varie pendant sa durée de vie. D'après le document DE-OS 19 50 794, on connaît un amortisseur à friction dont le piston de friction est cons- titué par un élément de friction extérieur réalisé avec une bande su- perposée pour former un anneau cylindrique et par un corps annulaire intérieur en matière souple et élastique, ce corps étant disposé entre deux rondelles annulaires pouvant être comprimées. L'élément de fric- tion extérieur est collé sur le corps annulaire intérieur. Pour com- penser l'usure et pour régler la force de frottement voulue, on peut -2précontraindre le corps annulaire intérieur. Avec cette réalisation, on obtient obligatoirement une forme bombée du piston de friction, c'est-à-dire que dans ce cas également, la force de pression spéci- fique entre la surface de l'élément de friction et la paroi intérieure associée du carter n'est pas la même sur toute la surface de l'élément de friction. L'invention a pour but d'agencer un amor- tisseur à friction du type indiqué dans le préambule pour obtenir une force de pression spécifique uniforme sur toute la surface de friction du ou des éléments de friction et pour la conserver pendant toute la durée de vie de l'amortisseur à friction. L'invention concerne à cet effet un amor- tisseur du type ci-dessus, caractérisé en ce que le piston de friction est constitué par' un fourreau de forme extérieure cylindrique et par des brides de maintien dépassant ce fourreau en direction radiale et délimitant un intervalle axial invariable et en ce que les éléments de friction sont constitués par au moins une douille de friction cylin- drique et annulaire disposée sur le fourreau, cette douille présentant un périmètre fermé et étant réalisée en une matière souple et élastique soumise à une contrainte de traction dans le domaine de son périmètre intérieur. Etant donné que les éléments de friction sont agencés sous forme de douille cylindrique annulaire et sont pré- contraints surtc.te leur surface intérieure, leur pecontrairite et, par suite, la force de pression spécifique qu'ils exercent sur la paroi intérieure du carter, sont parfaitement uniformes sur la totalité de la surface extérieure. La précontrainte de la douille de friction dans le domaine de sa surface latérale intérieure garantit que cette douille est aussi toujours sous contrainte de traction sur sa surface latérale extérieure, c'est-à-dire dans le domaine de sa surface de friction. Il en résulte qu'il ne peut pas se former un genre d'ondu- lation dans la surface extérieure de friction, ce qui entraînerait des conditions de frottement non uniformes sur le développement de la sur- face. Etant donné que, d'une part, le fourreau recevant au moins une douille de friction est fermement encastré entre deux brides de main- tien et que, d'autre part, les douilles de friction sont elles-mêmes maintenues fermement sous précontrainte, c'est-à-dire en liaison de - 3 - forme, sur le fourreau, il ne se produit aucun bruit de claquement pro- venant du jeu de construction nécessaire entre des éléments différents. Suivant un mode de réalisation, la ou les douilles de friction sont précontraintes en traction avec une ex- tension de 5 à 15 % sur leur périmètre intérieur. Cette indication de dimension donne le degré de déformation suivant lequel la ou les douil- les de friction doivent être déformées radialement vers l'extérieur dans le domaine de leur surface latérale intérieure pour obtenir les conditions d'application optimales dans leur domaine extérieur contre la paroi intérieure du carter. Suivant un autre mode de réalisation, le diamètre extérieur de la ou des douilles de friction est sensiblement égal au diamètre intérieur du carter. Ces dispositions garantissent que la ou les douilles de friction ne sont mises effectivement sous con- trainte qu'à partir de l'intérieur. Suivant un autre mode de réalisation, le diamètre des brides de maintien est sensiblement égal.au diamètre inté- rieur du carter. Ces dispositions garantissent que la ou les douilles - de friction précontraintes ne puissent pas s'écarter en direction axiale du piston de friction, mais qu'une chambre de volume exactement défini- soit effectivement limitée entre les brides de maintien et le fourreau, la ou les douilles de friction ne pouvant se dilater dans cette chambre vers la paroi intérieure du carter qu'en cas d'usure cor- respondante. L'invention sera mieux comprise en regard de la description ci-après et des dessins annexés représentant un exemple de réalisation de l'invention, dessins dans lesquels: - la Fig. 1 est une vue en coupe longitu- dinale d'un amortisseur à friction conforme à l'invention; - la Fig. 2 représente une partie du pis- ton de friction et de la paroi intérieure du carter de l'amortisseur à friction suivant la Fig. 1, à l'état démonté, à l'aide d'une vue écla- tée; - la Fig. 3 représente une forme de réa- lisation variante d'un poussoir avec piston de friction. -4 - L'amortisseur à friction représenté sur les dessins, comporte un carter 1 constitué par un tube cylindrique 2 fermé par un fond à une extrémité, tandis que l'autre extrémité est fermée dans une large mesure au moyen d'une douille de guidage 4. Une rainure annulaire 5 est pratiquée dans le pourtour du fond 3 ainsi que dans celui de la douille de guidage 4. Le tube 2 est serti de façon appropriée dans chacune de ces rainures, de telle sorte que le fond 3 et la douille de guidage 4 sont fixés en direction axiale par rapport au tube 2. Dans la douille de guidage 4 est pratiqué un perçage de gui- dage 7 dont l'axe coYncide avec l'axe longitudinal 6 du carter 1. Un poussoir 8, constitué par une barre massive à section cylindrique, est guidé dans le perçage 7. Des organes 9, 10 appelés oreilles sont fixés de façon usuelle à l'extrémité extérieure du poussoir 8 et sur le fond 3. L'amortisseur à friction peut être articulé au moyen des oreilles entre deux éléments mobiles l'un par rapport à l'autre et dont le mouvement relatif doit être amorti. Les oreilles 9, 10 sont munies de façon usuelle de garnitures amortissantes 11, par exemple en caout- chouc. Un piston de friction 12 est disposé sur l'extrémité du poussoir 8 qui se trouve à l'intérieur du carter 1, ce piston comportant deux brides de maintien 13, 14 et un fourreau cylin- drique annulaire 15. Ce fourreau 15 est fixé en direction radiale entre des collets annulaires appropriés. 16 des brides de maintien 13, 14 et s'applique en direction axiale sur des faces de butée appropriées 17 et sur les brides de maintien 13, 14. La bride de maintien 14 dirigée vers l'oreille 10 repose contre un épaulement de butée 18 du poussoir 8. Cela signifie que l'ensemble du piston de friction 12 est engagé sur une partie amincie 19 en forme de tourillon allant de l'épaulement à l'extrémité voisine du poussoir 8. A l'extrémité de cette partie amin- cie 19 est réalisé un filetage 20 sur lequel est vissé un écrou 21 à blocage automatique qui maintient l'assemblage rigide des éléments du piston de friction 12 mentionnés précédemment. Sur le fourreau 15 sont disposées,l'une derr ère l'autre, en direction axiale, deux douilles de friction 22,23 réalisées avec un pourtour fermé. Ces douilles de friction sont cons- - 5 - tituées en une matière mousse élastique à cellules fermées avec de bonnes propriétés de friction vis-à-vis des métaux, notamment de l'acier, constituant le tube 2. On a constaté que le polyuréthane mousse à cellules fermées était, notamment, utilisable en tant que matière de frottement du type indiqué, cette matière présentant éga- lement une élasticité suffisante. Comme il ressort des dessins, le dia- mètre extérieur D' des douilles de friction 22, 23 est sensiblement égal au diamètre intérieur D lorsque ces douilles sont à l'état dé- chargé, c'est-à-dire lorsqu'elles ne sont pas engagées sur le four- reau 15. Par contre, le diamètre intérieur d' des douilles de fric- tion 22, 23 est nettement plus faible que le diamètre extérieur d du fourreau 15 lorsque ces douilles sont à l'état déchargé. On a sensi- blement d' = 0,8 à 0,95 d. Entre les diamètres d et D, on a sensible- ment la relation suivante: d = 0,7 D à 0,9 D. En ce qui concerne l'épaisseur b en di- rection radiale des douilles de friction 22, 23 dans la condition d'en- gagement sur la douille 15 et d'introduction dans le tube 2, on a la relation b = 0,05 D à 0,15 D. A partir des données de dimensions qui précèdent, il résulte que les douilles de friction 22, 23 sont sensi- blement dilatées sur leur surface intérieure lorsqu'on les engage sur le fourreau 15, tandis que leur diamètre D' à l'état sans contrainte est sensiblement égal au diamètre D dans la condition d'introduction dans le tube 2. Cette précontrainte exercée dans le domaine intérieur des douilles de friction 22, 23 provoque alors constamment une compen- sation de l'usure en direction radiale. Cette compensation a lieu de façon parfaitement uniforme sur la totalité de la surface de friction cylindrique du piston de friction 12. Pour que les douilles de friction 22, 23 ne puissent pas s'écarter en direction axiale, les brides de maintien 13, 14 s'étendent jusqu'à la paroi intérieure du tube 2 en ménageant simplement un jeu nécessaire pour la construction. Par conséquent, leur diamètre est, de façon assez précise, égal au diamètre intérieur D du tube 2. Il n'y a pas de précontrainte des douilles de friction 22, 23 en direction axiale. Bien entendu, on dispose également, comme cela - 6 - est usuel, d'une façon générale, un lubrifiant approprié sur la sur- face des douilles de friction 22, 23 pour que les forces de frottement ne puissent pas être trop élevées. On ajoutera encore que, par suite des conditions mentionnées entre les diamètres, les douilles de friction 22, 23 sont dilatées élastiquement sur leur périmètre extérieur de 5 à 15 X. Des orifices de passage 24 sont réalisés dans les brides de maintien 13, 14 pour permettre l'écoulement libre de l'air, lors des mouvements du poussoir 8 avec le piston de friction 12, d'un côté à l'autre de ce piston 12 et inversement. On évite ainsi tout effet de pompage. L'amortisseur à friction décrit précédem- ment est prévu notamment pour une mise en application dans des machines à laver effectuant une opération d'essorage par centrifugation, dans lesquelles lorsqu'on franchit une vitesse de rotation dite vitesse cri- tique, il se produit des oscillations d'amplitude très importante que l'on doit amortir. Dans la réalisation représentée sur les Fig. 1 et 2, on peut bien entendu aussi prévoir une douille de friction de longueur appropriée. En outre, le fourreau 15 et les deux brides de maintien 13, 14 peuvent être réalisés en un seul élément. Cet élément peut, par exemple, être formé par une seule pièce injectée en matière plastique. Un autre exemple de réalisation particu- lièrement avantageux est représenté sur la Fig. 3. Dans cet exemple, le poussoir 8' est réalisé, conjointement avec le piston de friction 12' et l'oreille 10', en une seule pièce en matière plastique appropriée moulée par injection. Dans ce cas également, le piston de friction 12' comporte un fourreau 15' réalisé solidairement avec le poussoir 8' éga- lement tubulaire. Des brides de maintien annulaires 13', 14' sont réa- lisées en une seule pièce sur le fourreau 15'. Si, comme dans l'exemple de réalisation suivant la Fig. 3, il est prévu deux douilles de fric- tion 22, 23, il peut être judicieux de disposer encore une bride de maintien 25 également annulaire entre les deux douilles de friction 22, 23. Le dimensionnement d'ensemble de la douille de friction ou des douilles de friction 22, 23 par rapport au piston de friction 12' est le même que dans l'exemple de réalisation suivant la Fig. 1 et la Fig. 2, de telle sorte qu'on peut renvoyer aux indications correspondantes. - 7 - REVENDICATIONS ) - Amortisseur à friction, notamment pour machines à laver à essorage centrifuge, constitué par un carter cylin- drique et par un poussoir coulissant coaxialement dans le carter, l'une des extrémités de ce poussoir étant guidée à l'extérieur du carter et l'autre extrémité étant munie d'un piston de friction sensiblement cylindrique, le piston de friction étant muni sur sa surface extérieure d'éléments de friction appliqués élastiquement sur la paroi intérieure du carter, caractérisé en ce que le piston de friction (12, 12') est constitué par un fourreau (15, 15') de forme extérieure cylindrique et par des brides de maintien (13, 14, 13', 14') dépassant ce fourreau en direction radiale et délimitant un intervalle axial invariable et en ce que les éléments de friction sont constitués par au moins une douille de friction (22, 23) cylindrique et annulaire disposée sur le fourreau (15, 15'), cette douille présentant un périmètre fermé et étant réali- sée en une matière souple et élastique soumise à une contrainte de trac- tion dans le domaine de son périmètre intérieur. ) - Amortisseur à friction selon la revendi- cation 1, caractérisé en ce que la ou les douilles de friction (22, 23) sont précontraintes en traction avec une extension de 5 à 15 % sur leur périmètre intérieur. ) - Amortisseur à friction selon l'une quel- conque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le diamètre extérieur (D') de la ou des douilles de friction (22, 23) est sensible- ment égal au diamètre intérieur (D) du carter (1). 40) - Amortisseur à friction selon l'une quel- conque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le diamètre des brides de maintien (13, 14, 13', 14') est sensiblement égal au diamètre intérieur (D) du carter (1). ) - Amortisseur à friction selon l'une quel- conque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la ou les douil- les de friction (22, 23) sont en une matière plastique mousse à cellule fermée du type polyuréthane. - 8 - ) - Amortisseur à friction selon l'une quel- conque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le piston de friction (12') est réalisé en une seule pièce avec le poussoir (8'). ) - Amortisseur à friction selon la reven- dication 6, caractérisé en ce que le piston de friction (12') et le poussoir (8') sont réalisés en matière plastique injectable. 8 ) - Amortisseur à friction selon l'une quel- conque des revendications 1 à 7, comportant au moins deux douilles de friction, caractérisé en ce qu'une bride de maintien (25) est réalisée sur le fourreau (15') entre deux douilles de friction voisines (22,23).