BE635334A

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Publication number: BE635334A
Authority: BE
Priority date: 1963-07-24
Also published as: NL6402269A; LU45544A1

Description


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  "Ressorts et leur procédé de faorication". 



   Cette invention est relative aux   ressorts   et plus spé-   cialement   aux ressorts à lame sollicités a la   flexion   et aux bar- res sollicitées à la torsion. Ces ressorts sont   traditionnelle*   ment exécutés en acier spécial, appelé d'ailleurs acier à   res'-   sort. 



   Les applications de tels ressorts sont aussi   diverses   que nombreuses dans tout genre de   machines,   Véhicules, mécaniames, etc. 



   Les inconvénients essentiels reprochés par la technique moderne aux aciers à ressort peuvent être   résumes   eh substance comme   suit!   le module   d'élasticité   en flexion est très   élevée   ce qui se traduit par une moindre absorption   d'énergie   et, par censé* 

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   quant,   une limite élastique qui, tout en étant déjà élevée, devient néanmoins insuffisante.

   D'autre part, il est fréquemment nécessaire, dans l'emploi de   l'acier à   ressort pour lames de flexion, d'empiler plusieurs lames pour obtenir une flexion suffisante, la charge de rupture de l'acier n'étant non plus suf- fisante pour de nombreuses applications actuelles, 
On reproche également à l'acier son poids relativement élevé   et,   surtout, les sujétions provoquées par l'oxydation et la nécessité que celle-ci entraîne de devoir surveiller, entre*- tenir et protéger les ressorts dans de nombreux cas d'applica- tion. 



   La présente invention a pour but de modifier sensiblement cette technique   traditionnelle   en écartant systématiquement tous les inconvénients qui viennent d'être signalés, c'est-à-dire en mettant à la disposition des industriels des ressorts plus élastiques, plus légers écartant définitivement les problèmes dûs à   l'oxydation   et présentant une rupture à la fatigué en prin- cipe nulle,d'où un prolongement sensible de la vie, respective- ment de l'utilisation normale, des   ressorts.   



   Un premier objet d'invention consiste à réaliser les res- sorts spécialement destinés à résister aux efforts de flexion ou de torsion en résine renforcée et plus particulièrement en résine polyester époxy ou autres renforcées par des fibres de   verre.   



   Un autre objet de l'invention consiste à réaliser de tels ressorts en sorte que, dans leur épaisseur, les matières consti- tutives soient déterminées en fonction des sollicitations   essen-   tielles auxquelles elles auront   à   résister. Dans ce but, la zone de la lame, au droit de la fibre neutre, sera   conditionnée   de manière à présenter une résistance maximale aux efforts autres que les efforts de flexion qui se   manifestent,   notamment pendant les manipulations et les opérations d'assemblage ou de montage) dans les deux zones disposées de part et d'autre de cette matière centrale matérialisant, en quelque sorte, la fibre neutre seront 

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 disposées les matières destinées à présenter une résistance maxi- male aux efforts de flexion et,

     enfin,,   le ressort complété par une masse d'enrobement telle que ne subsiste pratiquement aucun vide, le ressort présentant une texture serrée. 



   Un autre objet de l'invention consiste à appliquer, com- me matière destinée à opposer une résistance maximale aux efforts autres que les efforts de flexion, au moines une couche de fibres de verre ou équivalentes non orientées; comme matière des tinée à opposer une résistance maximale aux efforts de flexion, de part et d'autre de la couche médiane susdite, au moins une couche de fibres de verre ou équivalentes orientées parallèlement à l'axe longitudinal du ressort et, comme matière de liaison et d'enrobe- ment de ces différentes couches, une résine polyester époxy ou autre, 
Les caractéristiques des fibres de verre et de la résine d'enrobement,

   le nombre et les dimensions des couches d'armature ainsi que les conditions dans lesquelles les différents   consti.   tuants des ressorts seront mis en oeuvre sont variables au prora- ta des types de ressorts à exécuter, étant eux-mêmes déterminés par les exigences des applications auxquelles ils sont destinés. 



   L'invention s'étend à toutes ces exécutions générale- ' ment quelconques. C'est donc sans aucune restriction d'aucune sorte qu'une réalisation selon l'invention est décrite ci-après en se référant aux dessins annexés dans lesquels. la figure 1 représente, en vue perspective, un tronçon de trois éléments constitutifs de l'armature   d'une   lame de res- sort selon l'invention; la figure 2 représente, en vue perspective avec coupe partielle, un tronçon de lame de ressort selon l'invention; la figure 3 représente, en vue perspective, une lame de ressort selon l'invention;

   

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 la figure 4 représenter en coupe transversale, une   barre   de torsion conforme à   l'invention;   la figure 5   représente,en   vue   perspective,une   lame de ressort particulière selon l'invention. 



   Dans cette   exécution,   l'armature est réalisée par une couche ;, en feutre ou en tissu de verre à fibres non   orientées,   par exemple un met de verre. De part et d'autre sont   disposées   des couches 2-3 d'un tissu ou fibres de verre   dûment   orientées. 



  Ladite armature 1 est destinée à augmenter la résistance à la flexion, respectivement à la torsion transversale de la lame, tandis que les couches 2-3 de fibres orientées sont destinées à donner à la lame une résistance à la flexion longitudinale   maximum.   L'armature ainsi élaborée est imprégnée et enrobée par une résine polyester   ,   le tout étant conditionné de manière à donner, à toutes les parties externes de la lame 5, comme   repré-   senté à la figure 3, une apparence parfaitement lisse et   continuer   la texture de la lame étant elle-même continue et parfaitement serrée. 



   La lame ainsi décrite et illustrée aux figures 1 à 4 est une lame de flexion, 
On peut appliquer la   même   technique pour l'exécution de barres rondes ou de toute autre section destinées à travailler en torsion. Une telle exécution est sommairement schématisée en ; coupe transversale à la figure 4, dans laquelle on retrouve   l'âme   1 en fibres non orientées; en contact avec celle-ci, la couche concentrique des fibres orientées ?, et la résine   d'impré- ,   gnation et d'enveloppement 4, le tout étant conditionné de   manie- ,   re à réaliser une barre de torsion 6 à texture serrée. 



   Tout comme dans l'exemple précédent, on pourrait, pour ' des applications particulières multiples, alterner des couches de fibres non orientées et des couches de fibres orientées. 



   Dans la forme de réalisation particulière représentée à la 

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 figure 5, la lame de ressort selon l'invention se présente   tous   la forme d'un élément mince 7, rectangulaire, dont les cotée ont des dimensions dans la proportion de 1 à 2 et dont les quatre;

   coins sont pourvusd'un trou de passage, respectivement 8,9,10,11, pour les éléments de   fixation,   
Il est remarquable que, à dimensions égales, le module d'élasticité en flexion d'un ressort selon l'invention étant de l'ordre de   4.000;   soit + 5 fois moindre que celui de licier, on obtient, selon cette technique nouvelle, des ressorts cinq fois plus élastiques.

     Si)   par exemple, on considère un scier à ressort ayant une résiostance à la rupture de l'ordre de 200 kg/mm2 la Demanderesse a établi que, par exemple, une lame de flexion selon l'invention, pour un même genre de rupture et un même moment de flexion, absorbera environ   2,5   fois plus d'énergie que   l'acier.   La conséquence de cette constatation est   quoi   par exem-   ple   dans les cas où la présence de l'acier exigerait l'emploi      d'une pluralité de lames empilées pour obtenir la flexion suffi- sante, le mère résultat sera obtenu par l'emploi   d'une   seule lame selon l'invention. 



   Il a également été établi que les ressorts selon l'inven- tion, à dimensions et prestations égales, présenteront générale- ment un poids de l'ordre de 4,5 fois moindre que   celui   de   l'acier.   



   Le procédé pour la réalisation de ressorts selon l'in- vention consistera essentiellement à disposer correctement et opportunément les couches de fibres de verre, respectivement non orientée s et orientées, et à appliquer la résine d'une telle manière qu'elle comble pratiquement tous les interstices entre les fibres d'armatures et enrobe celles-ci   d'une   manière totale sans solution de   continuité.   



   L'invention concerne tous ressorts généralement quelcon- ques et leur procédé de fabrication substantiellement tels que révélés par la présente.

Claims

EMI6.1 f$VffîTOATlI0N3.

1.- Ressorts, caractérisés en ce qu'ils consistent en la combinaison d'au moins une couche de fibres non orientées, d'au moins une couche de fibres orientées et d'une masse de résine enrobant et enveloppant ladite armature fibreuse de manière à réaliser une masse continue à texture serrée, 2.- Ressorts selon la revendication 1, caractérisés en ce que les fibres non orientées sont disposées au droit de la fi- bre neutre, les fibres orientées sont disposées en contact avec les premières et la résine est appliquée de manière à remplir au maximum les interstices entre les fibres et à envelopper cel- les-ci de manière à réaliser un élément. continu à texture serrée.

3.- Ressorts selon la revendication 2, caractérisés en ce qu'en vue de réaliser un ressort en forme de lame de-flexion$ une couche de fibres de verre non orientées est disposée au droit de la fibre neutre de la lame; de part et d'autre est disposée une couche de fibres de verre orientées et l'armature ainsi réa- lisée est imprégnée et enveloppée de résine polyesters 4.- Ressorts selon la revendication 2, caractérisés en ce qu'en vue de réaliser un ressort en forme de barre de torsion, une âme en fibres de verre non orientées est disposée au droit de la fibre neutre de la barre;

autour de jette âme est dispo- sée une couche de fibres de verre orientées et l'armature ainsi réalisée est imprégnée et enveloppée de résine polyester ou époxy ou autre 5.- Ressorts selon l'une des revendications 3 ou 4, caractérisés en ce que les fibres orientées sont parallèles à l'axe longitudinal du ressort.

6.- Ressorts selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisés en ce que plusieurs couches de fibres ! non orientées alternent avec plusieurs couches de fibres orientées l'ensemble de l'armature étant imprégné et enveloppé de résines <Desc/Clms Page number 7> 7.- Ressorts selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisés en ce que la résine d'imprégnation et d'enveloppement de l'armature complexe est une résine polyester époxy.

8.- Ressorts selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisés en ce que les fibres non orientées sont constituées par un mat de verre.

9.- Ressorts selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisés en ce qu'ils se présentent sous la for- me d'une latte mince, rectangulaire, dont les cotes ont des dimensions dans la proportion de 1 à 2 et dont lesquatre sommets présentent un trou pour le passage des éléments de fixation.

10.- Ressorts et leur procédé de fabrication, substantiel -lement tels que décrits précédemment et illustrés aux dessins annexés.