Brevet FR2589541A1 — publié le 19870507

RESSORT HELICO DAL POUR LE SERRAGE ET DEPLACEMENT AXIAL D'UN ROULEMENT L'invention concerne un ressort hélicoïdal pour le serrage et déplacement axial d'un roulement, ledit roulement étant serré axialement par ledit ressort hélicoïdal, contre la bride radiale d'une enveloppe de douille ou analogue. Les ressorts, comme pour ce cas d'utilisation, sont installés en différents endroits, dans la technique de construction de machines. Ils sont fabriqués à partir de fil d'acier à ressort enroulé en hélice, et présentent plusieurs spires. Pour créer des surfaces d'appui appropriées, les extrémités des ressorts de compression sont le plus souvent appliquées contre la spire voisine, c'est-à-dire que, par réduction de l'inclinaison de la dernière spire, celle-ci est amenée pratiquement dans un plan. La face frontale ainsi obtenue est de plus souvent rectifiée, de sorte qu'elle constitue une surface d'application précise. De ce fait, l'extrémité du ressort, en ce qui concerne l'épaisseur du fil, est fortement affaiblie, et se termine en angle aigu. -2- Dans des ouvrages spécialisés concernant ce sujet, par exemple "Konstruktionselemente des Maschinenbaues" de Tochtermann/Bodenstein, Springer-Verlag, on donne au spécialiste des bases de calcul et des indications pour la fabrication des ressorts hélicoïdaux. On peut lire que les extrémités des spires terminales doivent être décalées l'une de l'autre d'environ 180 . Dans la pratique, on a cependant constaté que les ressorts hélicoïdaux fabriqués selon ces recommandations ne peuvent pas être utilisés, ou seulement avec des inconvénients considérables, pour le cas d'utilisation cité. En comprimant un tel ressort connu sous une force dirigée exactement de façon axiale, celle-ci est transmise à la surface servant d'appui à l'autre extrémité du ressort, suivant une direction qui n'est pas purement axiale. Le ressort en question produit sur cette surface d'appui une composante de force dirigée radialement. Comme, dans le cas considéré d'utilisation, cette surface d'appui est un roulement, celui-ci subira une contrainte radiale et, en cas de montage mobile du roulement, sera également déplacé radialement. L'ensemble comprenant le ressort et le roulement n'est alors plus en alignement coaxial avec les autres parties de la machine. Comme la composante de force dirigée radialement change constamment avec la course du ressort, il faut compter avec des déplacements constamment différents du roulement. Dans des cas d'utilisation semblables, il faut s'attendre à des effets correspondants défavorables qui, pour le moins, perturbent le comportement en service de tels ensembles, et peuvent à la longue conduire à une défaillance prématurée de parties sensibles de machines. -3- Le but de l'invention est de créer un ressort hélicoïdal du type défini ci-dessus, qui garantit une transmission exclusivement axiale de la force de compression. Le but est obtenu par le fait que le ressort hélicoidal comporte un nombre entier de spires. Par ce moyen, les extrémités du ressort se trouvent au même point de la périphérie, mais en sont espacées axialement l'une par rapport à l'autre, c'est-à-dire sur une génératrice axiale. Du fait qu'il ne comprend que des spires entières, le ressort hélicoidal selon l'invention présente à chaque point de sa périphérie les mêmes propriétés élastiques, car, en chaque point, il y a le même nombre de spires de ressort en action. La production d'une composante de force radiale à l'intérieur du ressort hélicoïdal est ainsi exclue de façon avantageuse. Cette action étonnante s'est confirmée dans la pratique par des essais. A cet effet, le ressort selon l'invention est appuyé par une face frontale contre une plaque d'acier plane à surface de haute qualité, par l'intermédiaire d'une rondelle de roulement mobile de façon linéaire. La rondelle de roulement, du fait des excellentes qualités de roulement, est en mesure de s'écarter dans toutes les directions radiales. Ensuite, le ressort est sollicité avec une force purement axiale, et comprimé sur toute sa course. Des appareils de mesure disposés radialement sur la rondelle de roulement ne montrent aucune déviation notable. Selon une autre caractéristique de l'invention, chacune des extrémités du ressort est appliquée contre la spire voisine, et présente sur le côté tourné vers -4- ladite spire une surface d'application inclinée selon l'inclinaison de ladite spire. Si la dernière spire du ressort hélicoïdal est simplement appliquée contre la spire voisine, et que la face frontale est ensuite usinée de façon plane, il se produit une extrémité de ressort très pointue, et une ligne d'appui sur une grande zone périphérique. Par le meulage incliné de l'extrémité du ressort sur le côté opposé à la face frontale, l'extrémité du ressort peut être appliquée plus près de la spire voisine par déformation de la dernière spire dans son ensemble. De ce fait, l'extrémité du ressort doit être meulée de façon plane seulement sur une plus faible longueur, grâce à quoi la régularité de la puissance du ressort est optimisée sur la périphérie du ressort hélicoïdal. L'invention sera décrite ci-après par un exemple représenté sur les dessins, qui représentent: Figure 1: un ressort hélicoïdal, avec ses extrémités touchant les spires voisines en un même point de la périphérie, et Figure 2: une vue partielle agrandie d'une extrémité de ressort selon la figure 1. Le ressort hélicoïdal représenté dans les figures 1 et 2 est formé par enroulement à partir de fil d'acier à ressort, et réalisé en ressort de compression. De ce fait, entre les spires 1 est prévue une distance 2, et les faces frontales 3 sont formées en tant que surfaces planes d'appui. Les extrémités 4 sont coupées de telle sorte que le ressort comporte un nombre entier de spires. De ce fait, les extrémités 4 se trouvent sur une même génératrice axiale 5, c'est-à-dire se -5- trouvent en un même point de la périphérie dans le sens d'enroulement. Chacune des deux spires d'extrémités est pliée contre la spire voisine, de sorte que chacune des extrémités 4 vient en appui sur la spire voisine. Dans la zone de l'appui, les extrémités 4 du ressort présentent une surface 6 inclinée et meulée, dont l'inclinaison correspond à l'inclinaison de la spire voisine 1. Ceci ressort de façon particulièrement claire en figure 2. Les faces frontales 3 sont meulées de façon plane, après la mise en forme complète du ressort et la formation de la surface inclinée 6, de sorte que lesdites faces 3 se trouvent dans un plan radial. -6- REVENDICATIONS l.Ressort hélicoïdal pour le serrage et déplacement axial d'un roulement, ledit roulement étant serré axialement par ledit ressort hélicoïdal, contre la bride radiale d'une enveloppe de douille ou analogue, caractérisé par le fait que le ressort hélicoïdal comporte un nombre entier de spires(l). 2. Ressort hélicoïdal selon la revendication 1, caractérisé par le fait que chacune des extrémités (4) du ressort est appliquée contre la spire voisine, et présente, sur le côté tourné vers ladite spire, une surface d'application (6) inclinée selon l'inclinaison de ladite spire (1).