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"SOUFFLET A PLIS"
L'invention est relative à un soufflet à plis,, tel qu'il est par exemple employé dans des compensateurs ou joints de dilatation, des corps élastiques et analogues, qui sont constitués par un ou plusieurs godets ou cuvettes annulaires. De tels soufflets- à plis sont encore utilisés comme coussins de pression élastiques, bourrages pour arbres, régulateurs de pression., réducteurs de pression et analogues. Le problème dont l'invention propose la solution consiste à donner aux cuvettes annulaires, qui constituent l'élément élastique, une forme plus avantageuse que dans les soufflets connus.
Dans une forme d'exécution connue de tels soufflets à plis,
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la forme fondamentale consiste en des ressorts en godets qui sont réunis entre eux à leur bord extérieur et réunie aux tuyaux à leur bord intérieur, par soudure ou d'une autre manière appropriée.
On a également déjà utilisé d'autres fondes, dans lesquelles les cuvettes sont établies à la manière de membranes ondulées. Suivant l'invention, il est proposé d'utiliser pour les cuvettes des corps élastiques, en partie directement et en partie d'une manière déformée, une forme fondamentale qui, sous l'action de la pression intérieure, subit la même sollicitation en tous ses points et en chaque direction de coupe, et qui exige par conséquent une dépense de matière minimum, c'est-à-dire qui peut être établie en tôle ayant la plus faible épaisseur possible. Une telle cuvette de soufflet à, plis est particulièrement utile pour être soumise à de fortes pressions.
Les dessins annexés montrent, à titre d'exemples, plusieurs formes d'exécution des soufflets à plis connus jusqu'à, ce jour, ainsi que de la nouvelle forme désignée par "cuvettes tubulaires élastiques". Dans ces dessins:
Figs. 1 à 4 montrent des vues schénaLiques partielles en coupe transversale des formes les plus diverses de cuvettes de soufflets à plis. utilisés habituellement pour l'établissement de corps élastiques;
Fige. 5 et 6 montrent des vues en coupe de deux différentes formes duvettes tubulaires élastiques suivant l'invention.;
Fig. 7 représente un tracé montrant copient une forme de soufflet à plis suivant l'invention peut être établie par calcul ;
Fig. 8 montre deux formes différentes de pièces de jonction de tubes élastiques, et Fig. 9 montre une représentation graphique de l'évolution du rapport entre l'épaisseur du tube et l'épaisseur de la cuvette.
Dans le soufflet à plis connu, montre en Fig. l, deux cuvet- tes élastiques 1,2 sont soudées l'une à l'autre, soit directement
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comme montre en 3, soit avec interposition d'une pièce de liaison 4 (comme montré en traits interrompus),, et sont réunis aux extrémités des tuyaux 7, par soudure en 5 et 6. Dans le soufflet suivant Fig.
2, chaque cuvette 8 est établie, pour la moitié, s.ous une forme semblable à une membrane. Sous l'action d'une charge résultant d'une pression intérieure, il se produit, entre autres, en a, des sollicitations par traction, en b, des sollicitations par flexion et en c des sollicitations par pression. La même chose se produit dans la disposition suivant Fig. 3, où il est fait emploi de cuvettesmembranes 9 autrement conformées. Dans la disposition suivant Fig.
4, il se produit également des sollicitations différentes dans les diverses parties des cuvettes 10, En particulier, ces dispositions ne conviennent pas du tout pour les fortes presaions, étant donné que les parties planes , (ou les zones de points d'inflexion) des cuvettes (Figs. 2,3 et 4) ne sont nullement capables de supporter de fortes sollicitations par flexion, puisque la conformation ne permet pas la transmission d'efforts de membrane.
La différence principale que présente la nouvelle forme de soufflet à plis par rapport à toutes ces formes d'exécution, consiste en ce que les sollicitations résultant de la pression intérieure sont essentiellement différentes. Dans le cas das Figs.
5 et 6, la partie élastique du corps élastique est formée par deux cuvettes 11 et 12 qui sont soudées l'une à l'autre, en 13, et aux extrémités des tubes 15, en 14. Ces cuvettes sont conformées de telle façon que lors de la mise sous charge de l'élément élastique par la pression intérieure, il ne puisse se produire à l'intérieur des cuvettes 11 et 12 que des sollicitations longitudinales (donc pas de sollicitations transversales), en régla générale uniquement des tensions de traction, mais jamais des sollicitations par flexion au des sollicitations par pression engendrant la formation de bosses.
Les sollicitations par flexion
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et la formation de bosses réduisent sensiblement la vie du corps élastique, spécialement lorsqu'il est soumis à aes pressions élevées.
La forme fondamentale de la nouvelle cuvette tubulaire élas- tique est constituée par la surface appelée surface nodoldale (comparer par exemple Auerbach - Hort, Handbuch der Physikalischen und Technischen Mechanik, Band VII, Z.46-48) par exemple suivant Figs. 7 et 8" laquelle est employée, selon le but (-{.'application, soit directement (Fig. 5), soit déformée de manière affine ou autrement (Fig. 6). Un avantage particulier de la surface nodoïdale consiste en ce que les rayons de courbure de ses génératrices vont en diminuant continuellement de l'extérieur vers l'intérieur, c'est-à-dire que, comme montré en Fig.
7, on a r1 > r2> r, ae sorte qu'on obtient une cuvette d'égale résistance. En utilisant une surface nodoïdale déformée, la génératrice peut avoir partout une forrne telle qu'il soit au moins maintenu en tous points une courbure négative (courbure en un seul sens), de sorte que les génératrices (forme de la section transversale au profil) des sur- faces de soufflet ne présentent ni points d'inflexion, ni portions droites.
Afin d'éviter qu'il ne se produise, aux points de soudure, des tensions résultant de dilatations différentes du tuyau et des cuvettes élastiques, on a déterminé, par calcul, le rapport le plus favorable entre les épaisseurs du tuyau et cles cuvettes en dépendance du rapport entre les diamètres du tuyau et de la cuvette.
Les quatre droites montrées en Fig. 9 déterminent les limites de cette dépendance, qui est déterminée par les quatre droites ci-après : hR/h=9,5 Di/D - 2,2 h Da jusque ¯ et Hr/h=9,5 Di/Da - 0,6 jusque Di/Da = environ O, 6,
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et à partir de lè, par les droites hR/h 32 DU 17 et hR/h=32 Di/Da - 13 où hR = épaisseur de la paroi du tuyau h = épaisseur de la paroi en tôle élastique
Di = diamètre du tuyau
Da = diamètre de la cuvette élastique, tel qu'il ressort de la Fig. 7.
Cette délimitation assure l'obtention d'une liaison de très bonne qualité entre le tuyau 15 et les cuvettes élastiques 11, 12, qui protège les coins rentrants 14 (Figs. 5 et 6) contre le danger d'arrachement. La pièce de jonction reliant deux corps voisins à cuvettes élastiques peut être exécutée d'une façon appropriée quelconque, par exemple sous une forme cylindrique ou courbe, comme il est indiqué en Fig. 8, respectivement en 16 et 17.
REVENDICATIONS.