BE561696A

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Publication number: BE561696A
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Description


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     L'invention   est relative aux organes souples du genre des soufflets flexibles ou élastiques, notamment hélicoïdaux, tels que ceux utilisés pour la suspension pneumatique de véhicules ou autres ensembles, pour le raccordement des tuyauteries, pour la protection des articulations, etc., et aux procédés de fabrication de ces organes. 



   Elle a pour but, surtout, de rendre lesdits organes et procédés tels   qu'ils   répondent mieux que jusqu'à ce jour aux divers desiderata de la   pratique,   notamment au point de vue résistance et souplesse. 

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   Elle consiste, principalement, à constituer un organe du genre en question à partir d'au moins une fouille souple de "tissu câblé caoutchouté", c'est-à-dire essentiel- lement constituée par une chaîne de fils ou câbles parallèles offrant une grande résistance à la traction et réunis entre eux à l'aide d'une matière caoutchouteuse ou analogue. 



   Elle comprend, mise à part cette disposition principale, certaines autres dispositions, qui s'utilisent de préférence en même temps (mais qui pourraient, le cas échéant, être utilisées isolément), et dont il sera plus explicitement parlé ci-après, notamment : - une deuxième disposition, -- relative aux moyens pour fabriquer un organe souple du genre en question à partir de feuilles ou couches de matière plastique vulcanisable, notamment comportant une armature en tissu câblé comme ci- dessus, -- consistant : à former un manchon par enroulement d'au moins une couche telle que susvisée et crue sur un mandrin cylindrique, (la direction des fils de l'armature, si.elle existe, faisant   notamment   avec les génératrices de ce cylindre un angle non droit.et de préférence petit ou nul);

   puis à introduire dans ce manchon un noyau rigide, de préférence démontable en plusieurs morceaux, dens la surface latérale duquel a été prévue à gorge à profil de préférence arrondi ; puis à faire épouser audit manchon la forme de ce noyau par enfoncement de la couche   plastique   qui le constitue dens ladite gorge, obtenu   notamment   par l'enroulement progressif dans celle-ci d'un câble tendu;

   puis, éventuel- lement, à préparer des rebords aux extrémités du soufflet formé, en remplaçant ceux, des susdits morceaux, disposés aux extrémités dudit noyau, par des embouts appropriés, 

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 et enfin à vulcaniser   l'ensemble   maintenu en   forme et   à procéder à son   démoulage*   
Elle vise plus   particulièrement   certains modes d'application, ainsi que certains modes de réalisation, desdites dispositions ;

   et elle vise plus   particulièrement   encore, et ce à titre de produits industriels nouveaux, les organes du genre en question comportant application de ces mêmes dispositions ainsi que les éléments,   appareils   et outils spéciaux propres à leur établissement et les   ensem-   bles,notamment les systèmes de suspension et   d'amortissement   pour véhicules,   équipée   de semblables organes. 



   Et elle pourra, de toute façon,   être   bien comprise à l'aide du   complément   de description qui suit, ainsi que des dessins ci-annexés, lesquels complément et dessins ne sont, bien entendu, donnés surtout qu'à titre d'indication. 



   La   fige     l,   de ces dessins, montre une feuille de tissu câblé caoutchouté 'servant à constituer un soufflet conformément à l'invention. 



   Les fig.2 à 5 montrent, la première en vue pers-   pective,   les autres en coupe longitudinale   axiale,   quatre étapes successives de la fabrication d'un soufflet confor- mément à l'invention à partir de la feuille représentée sur la fige 1. 



   Les fig. 6 et 7 montrent, en vues perspectives respectivement entière et coupée selon un plan   diamétral,   deux soufflets établis conformément à l'invention. 



   La fige 8, enfin, est une vue avec arrachement partiel d'une variante dans laquelle le soufflet est de révolution et   comporte   deux épaisseurs de tissu câblé caoutchouté. 

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   Selon l'invention, et plus spécialement selon ceux des modes d'application, ainsi que selon ceux des modes de réalisation de ses diverses parties, auxquels il semble qu'il y ait li eu d'accorder la préférence, se proposant d'établir un soufflet élastique, on s'y prend   comme   suit ou de façon analogue. 



   On utilise pour la constitution d'un tel soufflet au moins une feuille de "tissu câblé caoutchouté" tel qu'u- tilisé pour la confection des enveloppes de pneumatiques* 
On entend par un tel tissu celui constitué essen- tiellement par une chaîne de "fils" (c'est-à-dire fils proprement dits, ou cordes, câbles, etc. ) parallèles, rapprochés de façon presque jointive, présentant une grande- résistance à la traction dans le sens longitudinal et réunis les uns aux autres à l'aide dtune   nappe' continue   de caout- chouc les enrobant, nappe appliquée crue sur eux par tout procédé approprié tel que   oalandrage,   friction, aspersion de dissolution, etc., susceptible d'être vulcanisée après formage approprié. 



   La trame d'un tel tissu est ténue ou même inexistante. 



   Les fils qui le constituent peuvent être en toute matière textile ou métallique désirable. 



   On sait   qu'un'tel   tissu câblé caoutchouté (qui sera plus simplement désigné par "tissu" dans la suite, pour la clarté de l'exposé) est, à l'état cru, très   déformable   dans la direction transversale aux fils de chaîne et pratiquement indéformable dans la direction de ces fils. 



   Ce tissu est donc susceptible de tout formage basé   asur   son extensibilité transversale mais ne soumettant les fils de chaîne à aucun allongement sensible, et en particulier 

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 il se prête bien à la confection de soufflets   hélicoïdaux..   



   On va indiquer dans ce qui suit un mode de   réaliea-   tion préféré, mais bien entendu non limitatif, d'un soufflet hélicoïdal ainsi constitue. 



   A cet effet, l'on découpe d'abord une feuille 1   (fig. l)   de "tissu" cru c'est-à-dire pour lequel le caoutchoute n'a pas encore subi le traitement de vulcanisation, feuille dont la largeur 1 est égale au périmètre 2 Òr d'un mandrin cylindrique 2 (fig. 2)   de'   rayon r, et dont la longueur L est sensiblement 'égale à celle que lt on désire pour la longueur du soufflet terminé lors de son extension maximum. 



   On découpe cette feuille en forme de   parallélogram-   me dont l'un des côtés 3 est parallèle à la direction des fils 4 de chaîne et dont l'autre côté 5, orienté dans le sens de la largeur   1,   forme avec la direction transversale      de ces fils un angle Ó quelconque,mais qui est de   préfé-   rence inférieur à 45  ou même nul, et qui peut être avanta- geusement prévu tel que ces fils se trouvent, dans le soufflet terminé, perpendiculaire à lthélice matérialisée par ce soufflet. 



   On enroule ladite feuille sur le mandrin 2, de faç on à en constituer un manchon 6 (fig.   2), chacun   des fils 4 faisant alors un angle Ó avec la direction d des génératrices de ce manchon. 



   Si   l'on   désire augmenter la rigidité   transversale '   de ce manchon ou pour toute autre raison, on peut   juxtaposer   plusieurs couches (par exemple au moins une paire de couches) de "tissu", avantageusement en croisant les fils de chaîne des deux couches d'une même paire de façon par exemple que   @@rs   directions soient deux à deux inclinées d'un même 

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 angle, mais en sens inverse, sur la génératrice du manchon (cas d'un soufflet de révolution) ou sur la normale à l'hélice à matérialiser (cas d'un soufflet hélicoïdal): le soufflet ne possédera alors aucune direction privilégiée au point de vue de sa résistance,   notamment   au déchirement. 



  Un tel soufflet sera décrit plus en détail ci-après avec référence à la figure 8. 



   Après avoir ôté le manchon 6 du mandrin 2, par glissement longitudinal et/ou louvoiement, on façonne avec lui un soufflet hélicoïdal de la façon suivante : 
On prévoit un noyau cylindrique 7 (fig.  3)   de révo- lution, dont la surface latérale a été façonnée en forme   -d'hélice,   l'inclinaison des spires de l'hélice sur   l'axe   da étant égale à Ó et le profil axial de cette hélice étant arrondi en forme de sinusoïde ou analogue, par exemple en une courbe obtenue à l'aide de deux arcs de cercle orientés l'un vers l'extérieur et l'autre vers l'intérieur du noyau et reliés par une portion rectiligne   tangente   à ces arcs : en décrivant   l'hélice,   l'arc de cercle le plus intérieur engendre ainsi une gorge hélicoïdale 8. 



   On constitue le noyau 7 de façon démontable dans le sens longitudinal en trois morceaux, les deux morceaux extrêmes 9 et 10   pouvant   être immobilisés par rapport au morceau central à   l'aide   de clavettes 11 et 12 propres à être engagées dans des évidements correspondants   d'un   arbre 13 solidaire'du morceau central du noyau 7. 



   . On introduit   1''ensemble   du noyau   7 dans   le manchon cylindrique 6 en "tissu" cru, au besoin saupoudré de talc, ladite introduction étant   avantageusement   facilitée par montage en bout dudit noyau   d'un'cône   ou d'une olive 14. 

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   On s'arrange de préférence pour que le   diamètre   intérieur du manchon 6 soit sensiblement inférieur au diamètre extérieur du noyau, l'extensibilité transversale élastique et   plastique   du "tissu" cru se   prêtant   à cette opération* 
Lorsque ledit emmanchement est achevé, le manchon 6, recouvrant complètement le morceau central du noyau 7 (plus simplement désigné dans la suite   par   "noyau central 7"), déborde légèrement sur le morceau 9 de   gauche   par exemple (fig.

   3) et bien   davantage   sur   l'autre   morceau 10, sa lon- gueur L ayant été   choisie-   pour permettre ces   débordements*   
Ceci   posé,   on accroche, dans le fond de la gorge hélicoïdale 8 du morceau de gauche 9, à la clavette 11 correspondante,un câble 15 d'un   diamètre   tel qu'il puisse combler le fond de cette gorge,   compte   tenu Ce l'épaisseur du "tissu" qu'il doit y enfoncer. 



   En   faisant   alors tourner   l'ensemble   du noyau 7 autour de son axe par   rapport   au câble 15 et en   tenant   tendu ce dernier   suivant   la tangente à 1''hélice (fig. 4), on contraint, par l'enroulement de celui-ci   au   fond de la   susdite   gorge hélicoïdale 8, le manchon 6 à venir   épouser   la forme de cette gorge. 



   On renouvelle plusieursfois cette opération, vu que le caoutchouc cru n'est   pas     complètement     plastique.   



   La déformation   imposée     au manchon     correspond   à un rétrécissement de celui-ci, étant donné   1'inextensibilité   des   nappes   de tissu   dans   le sens de la direction des   fils :   l'extrémité de ce   manchon   6, qui   déborde   sur le morceau 10 de droite, professe donc lentement vers la   gauche   en se raccourcissant. 

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   Apres plusieurs enroulements et   déroulements   successifs, le manchon 6 épouse tout à fait le fond de la gorge hélicoïdale 8. A ce moment, chacun des.   fils 4   est sensiblement perpendiculaire à la direction générale des spires fictives du manchon 6 qui,est maintenant hélicoïdal du fait de l'inclinaison Ó de cette direction sur l'axe longitudinal da du manchon. 



   On substitue alorsau câble 15 un dispositif propre à maintenir le tissu en place sur toute la longueur du. noyau central 7, dispositif par exemple constitué par deux demi-ooquilles 16a et 16b (fig. 5) présentant une surface intérieure complémentaire de celle désirée pour la surface extérieure définitive du soufflet. 



   Une fois ces deux   demi-coquilles   mises en   --)lace,   ce qui serre la partie centrale du soufflet contre le noyau central 7, on   enlève   les clavettes 11 et 12 et l'on dévisse les morceaux d'extrémité 9 et 10 pour les dégager des extré- mités du soufflet : on peut alors façonner ces extrémités, qui dépassent hors des demi-coquilles 16a et 16b, en forme de collerettes,par exemple en rabattant l'extrémité de gauche (fig. 5) vers l'intérieur en 17 contre la tranche du noyau central 7, et l'autre extrémité vers l'extérieur en   18   contre la tranche des demi-coquilles 16a et 16b.

   On peut ensuite enfiler sur l'arbre 13 des embouts 19 et 20 et les appliquer énergiquement contre les collerettes 17 et 18, en les maintenant, par exemple à l'aide des mêmes clavettes 11 et 12 que précédemment. 



   On place ensuite l'ensemble ainsi rais en forme dans un autoclave en vue de sa vulcanisation. 



   Après démoulage, on obtient un soufflet élastique hélicoïdal 21 tel qu'e visible sur la fig. 6, ayant au repos 

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 une longueur égale à celle du noyau central 7. 



   Bien entendu, au lieu de   .façonner   les   extrémités   du soufflet 21 en forme de collerettes telles que celles 17 et 18 représentées sur la fig. 6, on   pourrait   les façonner de toute autre manière, par exemple en forme de   bagues-22   (fig.   7),-   de troncs; de cône, etc.., en tenant compte de ce que le .noyau 7 devra pouvoir être dégagé du soufflet terminé par simple dévissage. 



   Les avantages du soufflet hélicoïdal obtenu sont, entre autres, les suivants : 
Il est facilement   déformable'-dans   le sens de l'axe de l'hélice, soit par traction, soit par compression, sa déformation ne se trouvant pratiquement limitée que par l'extension complète du tissu à la traction et par son écrasement à spires jointives à la compression, ce qui permet de réaliser avec un tel soufflet de grandes déflexions relatives. 



   De plus, l'axe de ce soufflet peut être très facile- ment courbé dans toutes les directions de l'espace, puisque cette courbure correspond à des raccourcissements d'un côté et à des allongements de l'autre côté, des spires de l'hélice dans le sens longitudinal, efforts auxquels le "tissu" utilisé résiste particulièrement bien. 



   Enfin, pour ce qui est des déformations purement transversales des spires, savoir leur gonflement, dilatation ou compression transversal, le soufflet obtenu est très peu déformable, et ce d'autant moins que le nombre est plus grand, des couches juxtaposées de tissu dont les directions des fils de chaîne sont avantageusement croisées deux à deux. 



   En suite de quoi, et quel que soit le mode de 

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 réalisation adopté, on obtient finalement un soufflet hélicoïdal dont la mise en oeuvre et les avantages résultent   suffisamment   clairement de la description qui vient d'en être faite pour   qu'il   soit inutile d'insister   à-leur,     sujet.-..   



   Un mode d'application particulièrement avantageux d'un tel soufflet est celui où il est utilisé dans une sus- pension pneumatique de véhicule, la capacité interne de ce soufflet étant alors rendue étanche et remplie d'un. fluide sous pression. 



   Comme il va de soi, et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application, non plus qu'à   cerne   des modes de réalisation de ses diverses parties, ayant été plus particulièrement envisagés ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes, notamment celles où le soufflet ne serait pas hélicoïdal, mais de révolution. 



   Dans le cas où une seule couche de "tissu" est mise en oeuvre pour un soufflet de révolution, l'angle Ó des figures 1 et 2 est avantageusement nul   (-on   part d'un rectangle de tissu) et, dans ce cas, chaque élément liné- aire ou fil du soufflet terminé est contenu dans un plan mé- ridien. Par contre, lorsque, comme dans le mode de réalisa- tion de la fig. 8, on a recours à deux   couches 5   et 6a (ou plusieurs paires de couches) pour réaliser un soufflet de révolution, les fils   4   d'une couche 6 font avantageusement, en chaque point, un angle avec la direction de l'axe longitudinal da du soufflet, tandis que les fils 4a de   -l'autre   couche 6a font l'angle - ss/2, au point correspondant, avec le même axe da.

   On obtient ainsi un soufflet avec une excellente résistance au déchirement et sans aucune direction privilégiée.

Claims

REVENDICATIONS 1. Tubulure flexible, déformable dans les deux- directions dans le sens longitudinal, mais sensiblement indéformable dans le sens transversale caractérisée en ce qu'elle est constituée par un manchon en forme de soufflet en au moins une épaisseur (couche) d'un tissu caoutchouté vulcanisé, armé par une chaîne d'éléments linéaires, résis- tants et pratiquement inextensibles dans leur direction longitudinale, disposés parallèlement.

2. Tubulure selon la revendication 1, caractérisée, en outre, ence que ledit soufflet est sensiblement hélicoïdal.

3. Tubulure selon.la revendication 2, caractérisée, en outre, en ce que ledit manchon comprend une seule épais- seur et en ce que lesdits éléments linéaires sont, en chaque point, sensiblement perpendiculaires à la spire du manchon hélicoïdal passant en ce point.

4. Tubulure selon la revendication 1, caractérisée, en outre, en ce que ledit soufflet est sensiblement de révolution.

5. Tubulure selon la revendication 4, caractérisée, en outre, en ce que ledit manchon comprend une seule épaisseur et en ce que chaque élément linéaire est contenu dans un plan méridien (passant par l'axe de révolution).

6, Tubulure selon la revendication 1, caractérisée, en outre, en ce que ledit manchon est constitué par au moins une paire d'épaisseurs de tissu caoutchouté vulcanisé, un élément linéaire d'armature de la première épaisseur d'une paire faisant, en. abaque point, avec la normale au manchon en ce point un angle sensiblement égal mais en sens contraire à l'angle formé, au point correspondant, avec la même normale, <Desc/Clms Page number 12> par l'élément linéaire correspondant de la deuxième épaisseur de ladite paire.

7. Tubulure selon l'une quelconque des révendica- tions précédentes,caractérisée,en outre, en ce que lesdits' éléments linéaires d'une même épaisseur sont sensiblement ' jointifs.

8. Tubulure selon l'une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisée, en outre, en ce qu'elle comporte une collerette à au moins une des extrémités du manchon.

9. Tubulure selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à'7, caractérisée, en outre, en ce qu'elle comporte une bague à au moins une des extrémités du manchon.

10. Tubulure selon l'une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisée, en outre, en ce que lesdits éléments linéaires sont des fils.

11. Tubulure selon la revendication 10, caractérisée, en outre, en ce que lesdits fils sont des fils métalliques.

12. Tubulure selon la revendication 10, caractérisée, en outre, en ce que lesdits fils sont des fils textiles.

13. Tubulure selon les revendications 1 à 9, carac- térisée, en outre, en ce que lesdits éléments linéaires sont constitués par des torons.

14. Tubulure selon la revendication 13, caractérisée, en outre, en ce que lesdits torons sont des câbles métalli- ques.

15. Tubulure selon la revendication 13, caractérisée, en outre, en ce que lesdits torons sont des cordes textiles.

16. Procédé de fabrication d'une tubulure selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on forme un manchon Sensiblement cylindrique par enroulement d'au moins une <Desc/Clms Page number 13> épaisseur (couche) d'un tissu caoutchouc vulcanisa, arme par une chaîne d'éléments linéaires résistants, pratique--* ment. inextensibles dans leur direction longitudinale et disposés parallèlement,on introduit dans ledit manchon un noyau rigide présentant une surface extérieure à gorge, on fait épouser audit manchon la forme dudit noyau, on vulca- nise ledit manchon maintenu sur ledit noyau pour en épouser la forme extérieure et on démoule ledit manchon une fois vulcanisé* 17. Procédé selon la revendication 16, caractérisé, en outre, en ce que le profil transversal de la gorge est sensiblement arrondi.

18. Procédé selon les revendications 16 ou 17, caractérisé, en outre, en ce que lesdits éléments linéaires font avec l'axe dudit manchon cylindrique un angle inférieur à environ 45 .

19. Procédé selon les revendications 16, 17 ou 18, caractérisé, en outre, en ce que 2--dit noyau comporte une série de gorges de révolution.

20. Procédé selon les revendications 16, 17 ou 18, caractérisé, en outre, en ce que ledit noyau comporte une gorge hélicoïdale.

21. Procédé selon la revendication 20, caractérisé, en outre, en ce que l'on fait épouser audit manchon la forme dudit noyau à gorge hélicoïdale par 1''enroulement progressif dans ledit manchon à la hauteur de ladite gorge, d'un câble tendu.

22: Procédé selon l'une des revendications 16 à 21, caractérisé, en outre, en ce que ledit noyau est réalisé en trois pièces, à¯ savoir une pièce centrale et deux pièces <Desc/Clms Page number 14> d'extrémité, assemblables longitudinalement, ladite pièce centrale ayant une longueur sensiblement égale à celle de la tubulure flexible proprement dite une fais terminée, et la longueur totale desdites trois pièces-assemblées étant quelque peu supérieure à celle du manchon de départ.

23. Procédé selon la revendication 22, caractérisé, en outre en ce qu'avant la vulcanisation on remplace ladite pièce d'extrémité par des embouts, de manière à serrer entre ladite pièce centrale et lesdits embouts les extrémités repliées du manchon une fois formé sur ledit noyau.

24.. Procédé selon l'une quelconque des revendica- tions 16'à'23, caractérisé, en outre, en ce que, en vue de maintenir ledit manchon sur ledit noyau au cours de la vulcanisation, on dispose des demi-coquilles de forme autour dudit manchon préalablement appliqué, sur ledit noyau.