Brevet FR2515295A1 — publié le 19830429

La présente invention est relative à un ressort pneumatique, c2est-à-dire un ressort essentiellement constitué par une enveloppe en matière flexible, contenant de l'air, munie de deux ouvertures au niveau desquelles l'enveloppe est reliée à des éléments en matière rigide qui constituent les extrémités de ce ressort. On connaît différents types de ressorts pneumatiques qui rentrent tous dans la définition générale indiquée ci-dessus et qui diffèrent les uns des autres, soit par la forme de l'enveloppe, soit par la forme des éléments en matière rigide constituant les extrémités du ressort. Tous les types de ressorts pneumatiques déjà connus présentent l'inconvénient d'exiger, pour garantir une parfaite étanchéité dans le raccordement entre l'enveloppe en matière flexible et les éléments en matière rigide, une grande précision d'usinage des bords des ouvertures de l'enveloppe et des zones des éléments rigides avec lesquelles les bords des ouvertures de lEenveloppe doivent entrer en contact. Cette grande précision d'usinage implique, pour tous les ressorts connus, la nécessité de former un talon rigide au niveau des bords des ouvertures de l'enveloppe. En outre, les ressorts pneumatiques déjà connus ne permettent pas de réaliser de yrands allongements du fait que, si l'on veut éviter le risque de perte d'étanché- ité au niveau du contact entre les bords des ouvertures de l'enveloppe et les éléments rigides, perte qui se produirait sarement si l'allongement des ressorts pneumatiques connus était suffisant pour une sollicitation de traction entre les talons prévus aux bords des ouvertures de llenveloppe et les zones des éléments rigides avec lesquelles les talons sont en contact. Un des buts de l'invention est d'éliminer les inconvénients des ressorts pneumatiques qui ont été cités plus haut. L'invention a pour objet un ressort pneumatique comprenant une enveloppe en matière flexible munie de deux ouvertures au niveau desquelles se trouvent des éléments en matière rigide et des moyens de liaison entre l'enveloppe et ces éléments, caractérisé en ce que l'enveloppe en matière flexible est une membrane cylindrique en matière élastomère dont les bords, qui sont eux aussi en matière élastomère, ont une épaisseur supérieure à celle de la partie restante de la membrane cylindrique. La description qui va suivre et qui ne présente aucun caractère limitatif, doit être lue en regard de la figure unique annexée qui est une vue en coupe d'un ressort pneumatique suivant l'invention. D'une façon générale, conformément à la présente invention, un ressort pneumatique comprend une enveloppe de matière flexible constituée par une membrane cylindrique en matière élastomère qui renferme éventuellement un tissu de renforcement et dont les bords se trouvent au niveau des bases de la forme cylindrique entièrement en matière élastomère, contiennent éventuellement les bords du tissu tubula ire cité plus haut et possèdent une épaisseur supérieure à l'épaisseur de la partie restante de la meme cylindrique. La membrane cylindrique porte des éléments rigides serrés sur elle au droit de ses bases. Sur la figure unique, on a représenté une forme particulièrement de réalisation d'un ressort pneumatique conforme au principe général de résolution du problème exposé plus haut. Comme on peut le voir sur cette figure, le ressort pneumatique comprend une enveloppe 1 constituée par une membrane en matière élastomère qui renferme éventuellement un tissu tubulaire en qualité de structure résistante aux sollicitations, enveloppe qui possède une forme cylindrique lorsque le ressort est entièrement en extension tandis que, dans les conditions de régime normal de travail du ressort, l'enveloppe présente la configuration de deux segments cylindriques coaxiaux 2 et 3 raccordés entre eux par un segment courbe 4. Aux extrémités de la membrane ou de l'enve- loppe 1, les bords 5 et 6 de cette membrane ont une épaisseur supérieure à l'épaisseur de la paroi de la membrane. Plus particulièrement, les bords 5 et 6 de la membrane ou enveloppe 1 ont une surface extérieure 7 tronconique, la grande base de la forme tronconique étant située au niveau de la partie la plus extérieure des bords tandis que la surface intérieure 8 est cylindrique. Au droit des extrémités de la membrane et de l'enveloppe 1, où se trouve le bord 5, un premier élément ou godet. 9 en matière rigide, par exemple métallique, est monté dans la cavité de l'enveloppe 1. Le godet 9 comprend une paroi cylindrique 10 fermée a une base par un disque 11 sur lequel se trouve une pièce de talle pliée 12 qui sert à relier le ressort à un support. En outre, le bord 13 de la paroi cylindrique 10 du godet 9 est profilé en forme de lèvre évasée vers l'extérieur de la forme cylindrique, dont la paroi 10 est formée,et une bague circulaire 14 entoure la membrane ou enveloppe 1 et la presse contre la paroi cylindrique 10 du godet 9. Plus particulièrement, la bague 14 est disposée sur l'enveloppe 1 de manière a laisser le bord 5 de cette dernière en contact avec la partie cylindrique 10 du godet 9 mais vers l'extérieur du ressort pneumatique.. De même, a l'extrémité de la membrane ou enveloppe 1 où se trouve le bord 6, le deuxième élément ou godet 15 en matière rigide, par exemple métallique, est embotté dans la cavité de la membrane ou enveloppe 1. Le godet 15 comprend une paroi cylindrique 16 fermée au niveau d'une base par un disque 17. Dans ce disque est prévue une ouverture 18 d'où part, vers l'intérieur du godet, un manchon 19 par l'intermédiaire duquel le ressort pneumatique est fixé à un support, non représenté. En outre, le bord 20 de la paroi cylindrique 16 du godet 15 est profilé- en forme de lèvre évasée vers l'extérieur de la forme cylindrique dont est formée la paroi 16, et une bague cylindrique 21 entoure la membrane ou en veloppe cylindrique 1 et la presse contre la paroi cylindrique 16 du godet 15. Plus particulièrement, la bague cylindrique 21 est disposée sur la membrane ou enveloppe 1 de manière à laisser le bord 6 de cette dernière en contact avec la paroi cylindrique 16 du corps 15, mais vers l'extérieur du ressort pneumatique Ainsi qu'on l'a dit plus haut, l'enveloppe 1 est constituée par une membrane en matière élastomère, qui renferme éventuellement un tissu tubulaire résistant aux sollicitations, et de par sa structure qui possède une forme cylindrique lorsque le ressort est entièrement en extension tandis que, lorsque le ressort est en régime normal de travail, la membrane constituant l'enveloppe 1 présente la configuration de deux segments cylindriques coaxiaux 2 et 3 raccordés entre eux par un segment courbe 4. Plus particulièrement, le segment cylindrique 3 est en contact direct avec la surface extérieure de la bague cylindrique 21 et s'appuie contre cette surface. Le fonctionnement du ressort pneumatique sui- vant l'invention est le suivant. Le ressort pneumatique est interposé entre deux supports (non représentés) entre lesquels il existe une possibilité de mouvement en antagonisme par rapport à l'action d'un moyen élastique. Un des supports est fixé au godet 9 par l'intermédiaire de la pièce de tôle pliée 12 tandis que l'autre support est relié au godet 15 par le manchon 19. Lorsque les supports entre lesquels le ressort est interposé, sont soumis à des forces qui agissent dans le sens tendant à les rapprocher, il se produit un rapprochement mutuel entre les disques 11 et 17 des godets 9 et 15, respectivement. L'amplitude de ce rapprochement dépend du module des forces appliquées aux supports et de la pression qui règne a l'intérieur du ressort pneumatique, c'est-à- dire de la pression de l'air contenu dans l'espace délimité par l'enveloppe 1 et les godets 9 et 15. En effet, le mouvement de rapprochement des supports et, par conséquent, des godets 9 et 15 qui leur sont reliées, se termine lorsque la pression de l'air contenu dans le ressort atteint une valeur capable dsengendrer des forces de même module que celles qui avaient donné lieu au mouvement de rapprochement mais de sens opposé Lorsque, au contraire, les supports entre lesquels le ressort est interposé, sont soumis à des forces qui agissent dans le sens tendant à les éloigner, il se produit un éloignement réciproque entre les godets 9 et 15. Dans ce cas, l'allongement maximum qui peut se produire entre les godets 9 et 15, est celui pour lequel la membrane ou l'enveloppe 1 prend une forme parfaitement cylindrique, avec la possibilité d'avoir la membrane ou enveloppe 1 soumise à des sollicitations de traction dirigées parallèlement aux génératrices de la forme cylindrique prise par la membrane ou enveloppe 1. Dans ces conditions, le ressort pneumatique ne présente pas d'inconvénients, en ce sens que l'étanchéité du raccordement entre l'enveloppe I et les godets 9 et 15 est conservée. I1 est facile de comprendre à la lecture de ce qui précède qu'avec un ressort pneumatique suivant l'invention, on atteint les buts proposés et indiqués plus haut En effet,^avarit tout, avec un ressort suivant llinvention, il est possible d'atteindre une extensibilité qu'il serait inconcevable d'obtenir avec les ressorts pneumatiques connus, puisqu'avec ce ressort, il est non seulement possible d'obtenir l'extensibilité résultant de la configuration cylindrique de l'enveloppe ou de la membrane sans perdre l'étanchéité dans la zone de liaison entre les godets et ladite enveloppe ou membrane mais qu'il est meme possible d'obtenir sans inconvénients, l'extensibilité permise par l'alllongement élastique de la membrane sous traction0 On peut donc faire également travailler le ressort pneumatique suivant l'invention comme vérin de poussée,ce qdil n'est pas possible de réaliser avec les ressorts pneumatiques connus. En outre, la conformation particulière de l'enveloppe ou membrane et le mode particulier de raccordement entre les extrémités de l'enveloppe ou membrane et les godets qui forment le ressort pneumatique en combinaison avec cette enveloppe, suppriment la nécessité de former des talons rigides dans l'enveloppe ou membrane et de prévoir des surfaces usinées avec précision sur les godets. REVENDICATIONS 1.- Ressort pneumatique comprenant une enveloppe en matière flexible, munie de deux ouvertures au niveau desquelles se trouvent des éléments en matière rigide et des moyens de liaison entre l'enveloppe et ces éléments, ce ressort étant caractérisé en ce que l'enveloppe en matière flexible (1) est une membrane cylindrique en matière élastomère dont les bords (5 et 6) qui sont eux aussi en matière élastomère, ont une épaisseur supérieure a celle de la partie restante de la membrane cylindrique. 2.- Ressort pneumatique suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'au niveau des bords (5 et 6) la membrane cylindrique en matière élastomère (1) présente sa surface extérieure profilée en tronc de cône, avec la grande base de la forme tronconique située sur le contour le plus extérieur du bord de la membrane 3.- Ressort pneumatique suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les élémentsen matière rigide munis de moyens de fixation a la membrane cylindrique en matière élastomère comprennent un élément cylindrique (9, 15) en forme de godet, sensiblement fermé au niveau d'une base, qui est en contact par sa surface cylindrique avec la surface cylindrique intérieure de la membrane a une extrémité de celle-ci, une bague rigide (14, 21) étant prévue en contact avec la surface cylindrique extérieure de la membrane, le bord le plus forte épaisseur de la membrane prenant appui sur cette bague. 4.- Ressort pneumatique suivant la revendication 3, caractérisé en ce que au niveau de sa base qui est la plus intérieure par rapport à la membrane le bord de l'élément cylindrique (9, 15) en forme de godet est muni d'une lèvre qui s'évase vers l'extérieur de la forme cylindrique.