Brevet FR2892784A1 — publié le 20070504

L'invention concerne un ressort pneumatique comportant un soufflet déroulant en forme de tuyau flexible qui est relié à ses extrémités à un élément d'obturation, de sorte qu'il se présente un espace élastique, un élément de précontrainte enfermant le soufflet déroulant exerçant une force de précontrainte sur l'élément d'obturation par l'intermédiaire du soufflet déroulant. Un critère essentiel pour la durée de vie d'un ressort pneumatique est la liaison étanche à la pression entre un soufflet déroulant et un composant délimitant l'espace élastique, comme par exemple un couvercle de ressort pneumatique ou un tube de déroulement. Pour la liaison du soufflet déroulant, on connaît différents principes de construction. Un problème fondamental est que l'épaisseur de paroi du soufflet déroulant est affectée de tolérances relativement élevées. Le document DE 29 04 522 A 1 montre un soufflet déroulant comportant un anneau de serrage intégré par vulcanisation. Ce mode de construction renchérit considérablement le soufflet déroulant. On connaît du document DE 43 42 888 C1 un soufflet déroulant comportant un insert textile s'étendant en direction périphérique et destiné à assurer une précontrainte radiale. Une méthode de précontrainte particulièrement complexe est connue du document DE 29 05 791 Al dans lequel le soufflet déroulant est serré au moyen de vis de serrage et d'un anneau de serrage. Une fixation de soufflet déroulant très courante dans la pratique utilise un anneau de serrage, tel que décrit par exemple dans le document DE 07 858 Al. En raison des tolérances vis-à-vis de l'épaisseur de paroi 30 et donc du diamètre du soufflet déroulant, il faut couvrir un champ de tolérances relativement grand. Ceci a pour conséquence que l'anneau de serrage est dimensionné par rapport au cas de montage le plus défavorable. Cette conception de base fait cependant que le couvercle du ressort pneumatique ou le tube de déroulement est souvent chargé avec une intensité inutile et doit être réalisé lui-même avec une épaisseur de paroi d'autant plus élevée. Dans le document DE 199 35 402 C2 ou dans le document DE 100 56 571 C 1, on décrit un procédé dans lequel l'anneau de serrage est précontraint sous la commande d'une force. Ce procédé permet d'éviter une surcharge du couvercle du ressort pneumatique ou du tube de déroulement. On connaît du document JP 2000-320-596 un anneau de serrage en forme spiralée pour un soufflet déroulant. Un tel anneau de serrage génère sa force de serrage radiale à partir de la propre précontrainte qui n'est plus variable, car l'anneau de serrage ne se laisse pas déformer plastiquement en raison de l'élasticité du matériau. L'objectif sous-jacent à la présente invention est d'obtenir une 5 alternative de réalisation par rapport au procédé de fermeture de l'anneau de serrage sous la commande d'une force. Conformément à l'invention, cet objectif est atteint par le fait que l'élément de précontrainte est constitué par un élément d'attache 20 enroulable. Un avantage essentiel de l'invention est qu'il n'est pas nécessaire de prévoir un anneau de serrage respectif ajusté pour différents diamètres du soufflet déroulant, mais qu'il suffit de varier la longueur de l'élément 25 d'attache susceptible d'être prélevé d'une bobine d'enroulement. Dans un dispositif d'enroulement, on peut contrôler de manière très simple la précontrainte de l'élément d'attache en positionnant le ressort pneumatique dans un logement et en montant une tête d'enroulement pourvue de la bobine d'enroulement avec mobilité correspondante par 30 rapport au ressort pneumatique. Selon un autre développement avantageux, l'élément d'attache est réalisé élastique en utilisant par exemple un fil de nylon. On peut prévoir de réaliser l'élément d'attache avec un revêtement fusible. Après l'enroulement suivi d'un refroidissement, le revêtement se laisse modifier pour former une masse composite, de sorte que la précontrainte de l'élément d'attache reste maintenue, même sous l'effet de l'humidité. Selon un autre développement avantageux, l'élément d'attache est réalisé sous forme de multifilaments. Dans ce cas, plusieurs fils sans fin sont reliés en un fil global qui est capable de transmettre des contraintes de traction très élevées. L'élément d'attache peut comprendre par exemple un corps de base vitreux. Le soufflet déroulant est plusieurs fois encerclé par l'élément d'attache, de sorte que l'on peut atteindre des forces de précontrainte très élevées. L'élément d'attache peut présenter un angle d'enroulement qui se modifie périodiquement sur l'angle de cerclage, afin d'éviter le risque du déroulement ou de la perte de précontrainte. La couche de couverture de l'élément d'attache soutient la couche de base. Une autre possibilité d'empêcher le détachement de l'élément d'attache est que l'élément d'attache est enveloppé par une manchette de protection. La zone critique est la fin du fil. Comme mesure technique supplémentaire en vue d'améliorer la liaison entre le soufflet déroulant et l'élément d'obturation, on peut prévoir que dans la zone de contact avec le soufflet déroulant, l'élément d'obturation présente un profil de surface adapté au trajet d'enroulement de l'élément d'attache. L'invention sera expliquée plus en détail dans ce qui suit en se rapportant à la description de la figure. La figure 1 montre un ressort pneumatique 1 comportant un soufflet déroulant 3 en forme de tuyau flexible qui est relié par son extrémité inférieure à un élément d'obturation sous la forme structurelle d'un tube de déroulement 5. Une extrémité supérieure est délimitée par un couvercle 7 à titre d'élément d'obturation, de sorte qu'il se présente un espace élastique 9. Le soufflet déroulant 3 est mis à longueur sous forme de matériau en bande et il présente une structure homogène. Des anneaux de renforcement particuliers ne sont pas prévus. Pour fixer le soufflet déroulant 3 sur les éléments d'obturation, on se sert d'un élément de précontrainte dans la forme structurelle d'un élément d'attache 11 enroulable. L'élément d'attache est de préférence réalisé élastique, par exemple à partir d'un fil en matière plastique. Des fils de verre conviennent également, l'élément d'attache étant réalisé sous forme de multifilaments. Comme le montre la figure, l'élément d'attache est cerclé plusieurs fois autour du soufflet déroulant, une extrémité 1 le de l'élément d'attache étant coudée par rapport à la direction de cerclage pour que ladite extrémité soit fixée par l'élément d'attache. Une couche de base devrait être enroulée parallèlement, pour qu'aucun intervalle libre ne soit possible pour déporter le tracé du fil. Dans la zone de contact avec le soufflet déroulant 3, le couvercle 7 du ressort pneumatique présente un profil de surface 13 adapté à l'allure d'enroulement de l'élément d'attache 11, par exemple similaire à un profil rainuré ou à un pas de vis. Pour que l'extrémité extérieure de l'élément d'attache 11 ne puisse pas se détacher, il est possible de poser un point de colle ou de prévoir un revêtement fusible de l'élément d'attache. En variante, on peut utiliser une manchette de protection 15 qui enveloppe l'élément d'attache. La manchette de protection n'est pas prévue pour exercer une précontrainte sur le soufflet déroulant 3, mais pour fixer seulement l'extrémité extérieure de l'élément d'attache. Dans la zone du tube de déroulement, on a illustré à titre d'exemple que l'élément d'attache peut également présenter un angle d'enroulement a qui se modifie périodiquement sur l'angle de cerclage. Une couche d'enroulement de base 11g est fixée par une couche d'enroulement de couverture 11 d. Au moyen d'un pli 3f du soufflet déroulant, le cerclage de l'élément d'attache ne peut pas se détacher. On peut prévoir un enroulement multicouche également dans la zone du couvercle du ressort pneumatique, par exemple pour empêcher qu'un pli du soufflet déroulant s'établissant sur le couvercle du ressort pneumatique déporte l'enroulement. 10 Lors du montage du ressort pneumatique, le soufflet déroulant 3 est enfilé sur l'un des éléments d'obturation 5 ; 7. Ensuite, l'extrémité 1 le est fixée sur le soufflet déroulant. La fixation peut se faire par un dispositif ou par exemple par un point de colle. Dans le cas d'un 15 élément d'attache revêtu, on peut faire fondre le revêtement par exemple en PP ou en PET. Ensuite s'effectue un enroulement monocouche ou multicouche du soufflet déroulant 3 dans la zone de la surface de contact avec l'élément d'obturation. Dans un dispositif non illustré, on peut commander la précontrainte axiale dans l'élément 20 d'attache, de sorte que l'on peut ainsi également régler exactement la force de précontrainte radiale exercée par l'élément d'attache sur le soufflet déroulant. Ensuite, au moyen d'un processus de refroidissement, on peut solidifier le revêtement de l'élément d'attache enroulé, de sorte que la couche de base intérieure ne perd en aucun cas 25 sa précontrainte, par exemple par humidité.5 Revendications 1. Ressort pneumatique comportant un soufflet déroulant (3) en forme de tuyau flexible qui est relié à ses extrémités à un élément d'obturation (5 ; 7), de sorte qu'il se présente un espace élastique, un élément de précontrainte enfermant le soufflet déroulant (3) exerçant une force de précontrainte sur l'élément d'obturation (5 7) par l'intermédiaire du soufflet déroulant (3), caractérisé en ce que l'élément de précontrainte est constitué par un élément d'attache enroulable (11). 2. Ressort pneumatique selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément d'attache (11) est réalisé élastique. 3. Ressort pneumatique selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément d'attache (11) est réalisé avec un revêtement fusible. 4. Ressort pneumatique selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément d'attache (Il) est réalisé sous forme de multifilaments. 25 5. Ressort pneumatique selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément d'attache comprend un corps de base vitreux. 6. Ressort pneumatique selon l'une quelconque des revendications 1 à 30 5, caractérisé en ce que20le soufflet déroulant (3) est plusieurs fois encerclé par l'élément d'attache (11). 7. Ressort pneumatique selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'élément d'attache (11) présente un angle d'enroulement (a) qui se modifie périodiquement sur l'angle de cerclage. 8. Ressort pneumatique selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'élément d'attache (11) est enveloppé par une manchette de protection (15). 9. Ressort pneumatique selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que dans la zone de contact avec le soufflet déroulant (3), l'élément d'obturation (5 ; 7) comprend un profil de surface (13) adapté à l'allure d'enroulement de l'élément d'attache (11).