Palier amortisseur de chocs notamment pour axe d'appareil de mesure La présente invention a pour objet un palier amortisseur de chocs, notamment pour axe d!appa- reil de mesure de grandeurs physiques<B>à</B> l'exclusion toutefois d'appareils pour la mesure du temps, et qui comprend une crapaudine disposée dans un loge ment de section circulaire et soumise<B>à</B> l'action d'un dispositif de rappel élastique et dans lequel un espace annulaire est ménagé entre la surface périphérique de la crapaudine et les parois du logement, le dispo sitif de rappel tendant<B>à</B> appliquer la face frontale de cette crapaudine sur une face d'appui annulaire for mant l'une des parois d'extrémité du logement, ces deux faces présentant des diamètres correspondants,
de sorte que sous l'action d'un choc radial, la cra paudine bascule sur elle-même autour d'un point quelconque du pourtour de sa face frontale, puis sous l'action du dispositif de rappel, revient automa tiquement dans sa position de repos centrée, caracté risé par le fait que la crapaudine est constituée par une pierre cylindrique enchâssée dans un chaton conique dont la grande base forme la face frontale de la crapaudine, par le fait que cette pierre cyhndri- que présente une creusure conique centrée pratiquée dans son extrémité la plus proche de la face frontale de la crapaudine et dont le diamètre, situé dans le plan de la face frontale de la pierre,
est inférieur au diamètre d7une ouverture pratiquée dans ladite paroi d'extrémité du logement et destinée<B>à</B> donner passage <B>à</B> l'extrémité dudit axe et par le fait que la hauteur de cette pierre cylindrique est inférieure<B>à</B> la hauteur du chaton conique, le tout agencé de manière que pour toutes les positions que peut occuper ledit axe dans ladite ouverture, le prolongement de Paxe géo métrique de celui-ci passe<B>à</B> l'intérieur de ladite creusure.
Le dessin annexé illustre schématiquement et<B>à</B> titre d#exemple, une forme d'exécution du palier amortisseur de chocs selon l'invention. La fig. <B>1</B> illustre l'axe eun appareil de mesure maintenu entre deux paliers amortisseurs vas par tiellement en coupe, lorsque cet axe subit un choc radial et axial.
Les éléments<B>déjà</B> décrits dans le brevet princi pal portent les mêmes chiffres de référence.
Le palier représenté comporte un corps<B>1</B> de forme générale tubulaire, destiné<B>à</B> être fixé sur le bâti d'un instrument de mesure, par exemple, et dont l'intérieur forme un logement cylindrique 2 de sec tion circulaire. L'une des parois d'extrémité la de ce logement est pourvue d'une ouverture<B>lb</B> destinée <B>à</B> laisser passer l'extrémité<B>11</B> d'un axe d'un instru ment de mesure non représenté. Une face d'appui intérieure annulaire<B>le</B> est perpendiculaire<B>à</B> l'axe du logement 2.
Une crapaudine, constituée par une pierre cylin drique<B>3</B> enchâssée dans un chaton conique 20 est placée dans ce logement 2. Le chaton 20 est coni que et sa grande face frontale<B>5</B> est plane et perpen diculaire<B>à</B> son axe de révolution.
La pierre<B>3</B> chassée dans un logement pratiqué dans le chaton conique 20 comporte dans l'une de ses extrémités, celle située du côté de la grande face frontale<B>5</B> du chaton conique 20, un creusure coni que 4, centrée sur l'axe de la pierre<B>3</B> et donc du chaton 20, et destinée<B>à</B> coopérer avec l'extrémité conique lla de l'axe<B>11.</B> Le diamètre de cette creu- sure, située dans le plan de la face frontale de la pierre<B>3,</B> est inférieur au diamètre de l'ouverture<B>lb</B> pratiquée dans<B>le</B> logement 2.
En outre la hauteur h de la pierre<B>3</B> est inférieure <B>à</B> celle du chaton conique 20. Cette hauteur h est généralement inférieure ou égale au deux tiers de la hauteurs dudit chaton conique.
Un dispositif de rappel élastique est constitué par un ressort<B>à</B> boudin<B>6</B> qui prend appui d7une part sur le corps<B>1</B> par l'intermédiaire d7un bouchon<B>7</B> chassé <B>à</B> force dans l'extrémité inférieure du corps et d'autre part sur la petite base<B>9</B> de la crapaudine par l'inter médiaire d'un support<B>10</B> en forme de disque. Ce ressort<B>à</B> boudin tend<B>à</B> maintenir la grande base<B>5</B> du chaton conique 20 en contact avec la face d'ap pui Ic de la paroi d'extrémité la du logement 2. Pour cette position de repos centrée de la crapaudine, l'extrémité conique<B>1<I>l</I></B><I>a</I> de l'axe<B>11</B> est engagée dans la creusure 4 de la pierre<B>3</B> et repose sur le fond<B>de</B> celle-ci.
Le diamètre de la grande base<B>5</B> du chaton 20 correspond<B>à</B> l'alésage du logement cylindrique 2, de sorte que la crapaudine est susceptible, sous l'action d'un choc axial, de coulisser axialement pratiquement sans jeu dans ce logement. Le diamètre de la petite base<B>9</B> de la crapaudine étant plus petit que celui de l'alésage du logement 2, la crapaudine est susceptible, sous l'action d'un choc radial, de basculer sur elle- même autour d'un point quelconque du pour-tour de sa grande base<B>5</B> prenant appui dans l'angle formé par la paroi latérale du logement 2 et la face d'ap pui lc.
Le dispositif de rappel élastique tend<B>à</B> mainte nir la crapaudine dans sa position de repos centrée (fig. <B>1</B> palier supérieur), de sorte qu'après avoir subi un choc axial et/ou radial déplaçant la crapaudine contre l'action du dispositif de rappel (fig. <B>1</B> palier inférieur) ce dernier replace automatiquement la cra paudine dans sa position de repos centrée. Le fonc tionnement du palier amortisseur décrit est identique <B>à</B> celui du palier amortisseur décrit dans le brevet principal.
Toutefois il est<B>à</B> remarquer que lors d7un choc l'une des extrémités lla, de l'axe<B>11</B> (fig. <B>1</B> palier supérieur) est située dans le vide. En effet cette ex trémité lla quitte la creusure 4, la hauteur de la pierre<B>3</B> étant relativement faible par rapport<B>à</B> la course de l'extrémité lla. <B>Il</B> est donc nécessaire, pour qu'après le choc l'axe<B>11</B> retrouve sa position centrée, que le prolongement de l'axe géométrique de l'axe<B>11</B> passe, quelle que soit la position de cet axe dans l'ouverture<B>lb, à</B> l'intérieur de la circonfé rence que forme la creusure 4 sur la face frontale de la pierre<B>3.</B>
Lors du retour en position centrée de l'axe<B>11,</B> l'extrémité lla de celui-ci coopérant avec le palier supérieur rentre en contact avec la pierre<B>3</B> et re tourne automatiquement dans sa position centrée. Toutefois, si l'axe revient trop violemment sur la pierre<B>3</B> celle-ci est déplacée contre l'action du dis positif de rappel ce qui évite tout choc violent et donc toute détérioration de la pierre<B>3</B> et de l'extré mité<B>1<I>l</I></B><I>a</I> de l'axe<B>11.</B>
Les dimensions relatives du diamètre de la par tie cylindrique de l'extrémité de raxe lla et<B>de</B> l'ou verture<B>lb</B> sont également dans des rapports définis si on désire assurer un bon fonctionnement du<B>pa-</B> lier. Pratiquement le diamètre de l'ouverture<B>lb</B> est égal au diamètre de la partie cylindrique<B>1<I>1 b</I></B> de l'ex trémité de l'axe<B>Il</B> augmentée d'une valeur fixe, comprise entre<B>0,15</B> et<B>0,30</B> mm.
Dans ces conditions pour que le prolongement de l'axe géométrique de l'axe<B>11</B> soit situé<B>à</B> l'intérieur de la creusure 4 il faut que le diamètre de cette creusure, situé dans le plan de la face frontale de la pierre, soit au moins égal<B>à</B> cette valeur fixe, généralement légèrement su périeur, par exemple<B>0,<I>15 à</I></B> 0,40 mm, afin d'obtenir une bonne sécurité de fonctionnement, mais le plus grand diamètre de la creusure est au plus égal au diamètre de ladite ouverture<B>lb.</B>
De ce qui précède il ressort que la pierre cylin drique<B>3</B> est beaucoup plus petite que des pierres de crapaudine de dispositifs amortisseurs actuellement existants. Cette réduction des dimensions de la pierre provient du fait de la réduction de profondeur de la creusure 4 et donc du diamètre de celle-ci situé dans le plan de la face frontale de la pierre. En effet pour des questions de résistance mécanique la hauteur de la pierre<B>3</B> est définie en pratique par la profondeur de la creusure 4. Cette hauteur est comprise prati quement entre deux et quatre fois la profondeur de la creusure 4. De même le diamètre de la pierre<B>3</B> dépend du diamètre de la creusure 4 et ce diamètre est, pour une profondeur donnée, fonction de l'an gle au sommet de la creusure conique.
En pratique le diamètre de la pierre est compris entre une fois et demi et deux fois et demi le diamètre maximum de la creusure 4.
Par l'examen approfondi du fonctionnement des paliers amortisseurs actuels il a été possible de déterminer qu'en réalité seul le fond de la creusure de la pierre est utilisé. Cette constatation a permis de concevoir un dispositif amortisseur présentant une très petite creusure, tel que celui décrit, sans risque de réduction de la sécurité de fonctionnement.
La profondeur de la creusure 4 est de l'ordre de <B>0, 10 à</B> 0,20 mm tandis que la profondeur des creu- sures des pierres actuelles est de l'ordre de 0,4 mm. Cette réduction de la profondeur de la creusure 4 permet: <B>1)</B> une réduction notable du prix de revient de la pierre, En effet le coût de la pierre munie d'une creusure peu profonde, telle que celle décrite est approximativement égal au quart du coût d'une pierre munie d'une creusure de dimension nor male et utilisée dans tous les paliers du type<B>dé-</B> crit et actuellement sur le marché.
La pierre étant l'organe coûteux du palier amortisseur puisqu'elle représente environ<B>70 %</B> du prix de revient total du palier, il est évident que grâce<B>à</B> la présente invention le prix des paliers amortisseurs est réduit dans une très grande mesure et en tous cas de moitié.
2) La bienfacture de la creusure est bien meilleure car plus facile<B>à</B> réaliser. En effet, il est bien connu que les difficultés d'usinage d'une creusure augmentent avec la profondeur de celle-ci.<B>Il</B> est donc possible, en réduisant la profondeur de la creusure, d'obtenir une précision d'usinage moyenne plus élevée de la creusure et donc moins <B>de</B> pierres de rebut. De par ses caractères constructifs nouveaux et originaux, le palier amortisseur décrit réalise un pro grès technique considérable par rapport aux meil leurs paliers de ce type connus actuellement.
Shock-absorbing bearing in particular for measuring device axis The subject of the present invention is a shock-absorbing bearing, in particular for the axis of an apparatus for measuring physical quantities <B> to the exclusion however of 'apparatus for measuring time, which comprises a slider arranged in a housing of circular section and subjected <B> to </B> the action of an elastic return device and in which an annular space is formed between the peripheral surface of the slider and the walls of the housing, the return device tending <B> to </B> apply the front face of this slider on an annular bearing face forming one of the end walls of the housing, these two faces having corresponding diameters,
so that under the action of a radial shock, the cra paudine tilts on itself around any point on the periphery of its front face, then under the action of the return device, automatically returns to its position of centered rest, characterized by the fact that the crapaudine is constituted by a cylindrical stone embedded in a conical kitten whose large base forms the front face of the crapaudine, by the fact that this cyhndric stone has a centered conical hollow made in its end closest to the front face of the crapaudine and whose diameter, located in the plane of the front face of the stone,
is less than the diameter of an opening made in said end wall of the housing and intended <B> to </B> give passage <B> to </B> the end of said axis and by the fact that the height of this stone cylindrical is less than <B> than </B> the height of the conical kitten, the whole arranged so that for all the positions that the said axis can occupy in the said opening, the extension of the geometrical axis of the latter passes <B> within </B> said recess.
The accompanying drawing illustrates schematically and <B> to </B> by way of example, one embodiment of the shock absorbing bearing according to the invention. Fig. <B> 1 </B> illustrates the axis of a measuring device held between two shock-absorbing bearings partially in section, when this axis is subjected to a radial and axial impact.
The elements <B> already </B> described in the main patent bear the same reference numbers.
The bearing shown comprises a body <B> 1 </B> of generally tubular shape, intended <B> to </B> be fixed to the frame of a measuring instrument, for example, and the interior of which forms a cylindrical housing 2 of circular section. One of the end walls 1a of this housing is provided with an opening <B> lb </B> intended <B> to </B> allow the end <B> 11 </B> of an axis of a not shown measuring instrument. An annular inner bearing face <B> the </B> is perpendicular <B> to </B> the axis of the housing 2.
A crapaudine, made up of a cylindrical stone <B> 3 </B> embedded in a conical socket 20 is placed in this housing 2. The socket 20 is conical and its large front face <B> 5 </B> is plane and perpendicular <B> to </B> its axis of revolution.
The stone <B> 3 </B> driven out in a housing made in the conical bezel 20 comprises in one of its ends, that located on the side of the large frontal face <B> 5 </B> of the conical bezel 20 , a conical hollow 4, centered on the axis of the stone <B> 3 </B> and therefore of the chaton 20, and intended <B> to </B> cooperate with the conical end lla of the axis <B> 11. </B> The diameter of this hollow, located in the plane of the front face of the stone <B> 3, </B> is less than the diameter of the opening <B> lb < / B> performed in <B> the </B> dwelling 2.
In addition, the height h of the stone <B> 3 </B> is less than <B> than </B> that of the conical kitten 20. This height h is generally less than or equal to two thirds of the height of said conical kitten.
An elastic return device consists of a <B> </B> coil spring <B> 6 </B> which bears on the one hand on the body <B> 1 </B> by means of a plug < B> 7 </B> driven <B> with </B> force in the lower extremity of the body and on the other hand on the small base <B> 9 </B> of the crapaudine by the intermediary of 'a <B> 10 </B> disc-shaped carrier. This coil spring tends <B> to </B> maintain the large base <B> 5 </B> of the conical chaton 20 in contact with the bearing face Ic of the wall of 'end la of housing 2. For this centered rest position of the slider, the conical end <B> 1 <I> l </I> </B> <I> a </I> of the axis < B> 11 </B> is engaged in the recess 4 of the stone <B> 3 </B> and rests on the bottom <B> of </B> this one.
The diameter of the large base <B> 5 </B> of the chaton 20 corresponds <B> to </B> the bore of the cylindrical housing 2, so that the slider is susceptible, under the action of an impact axial, to slide axially practically without play in this housing. The diameter of the small base <B> 9 </B> of the slider being smaller than that of the bore of the housing 2, the slug is liable, under the action of a radial impact, to tip over on it- even around any point of the perimeter of its large base <B> 5 </B> bearing in the angle formed by the side wall of the housing 2 and the support face.
The elastic return device tends to <B> to </B> keep the slider in its centered rest position (fig. <B> 1 </B> upper bearing), so that after having undergone an axial shock and / or radial moving the slider against the action of the return device (fig. <B> 1 </B> lower bearing) the latter automatically places the cra paudine in its centered rest position. The operation of the damper bearing described is identical <B> to </B> that of the damper bearing described in the main patent.
However, it should <B> to </B> notice that during a shock one of the ends 11a, of the axis <B> 11 </B> (fig. <B> 1 </B> upper bearing) is located in the void. Indeed this end 11a leaves the recess 4, the height of the stone <B> 3 </B> being relatively low compared to <B> </B> the stroke of the end 11a. <B> It </B> is therefore necessary, so that after the impact the axis <B> 11 </B> regains its centered position, that the extension of the geometric axis of the axis <B> 11 </B> passes, whatever the position of this axis in the opening <B> lb, </B> inside the circumference formed by the recess 4 on the front face of the stone <B> 3. </B>
When the axis <B> 11 is returned to the centered position, </B> the end 11a of the latter cooperating with the upper bearing comes into contact with the stone <B> 3 </B> and automatically turns in its centered position. However, if the axis comes back too violently on the stone <B> 3 </B>, the latter is moved against the action of the positive return device which avoids any violent impact and therefore any deterioration of the stone <B> 3 </B> and end <B> 1 <I> l </I> </B> <I> a </I> of axis <B> 11. </B>
The relative dimensions of the diameter of the cylindrical part of the axis end 11a and <B> of </B> opening <B> lb </B> are also in defined ratios if it is desired to ensure a good operation of the <B> pa- </B> link. Practically the diameter of the opening <B> lb </B> is equal to the diameter of the cylindrical part <B> 1 <I> 1 b </I> </B> of the end of the axis < B> Il </B> increased by a fixed value, between <B> 0.15 </B> and <B> 0.30 </B> mm.
Under these conditions, for the extension of the geometric axis of axis <B> 11 </B> to be located <B> inside </B> the interior of the recess 4, the diameter of this recess must be located in the plane of the frontal face of the stone, is at least equal <B> to </B> this fixed value, generally slightly higher, for example <B> 0, <I> 15 to </I> < / B> 0.40 mm, in order to obtain good operating safety, but the largest diameter of the recess is at most equal to the diameter of said opening <B> lb. </B>
From the foregoing it appears that the cylindrical stone <B> 3 </B> is much smaller than crapaudine stones of currently existing damping devices. This reduction in the dimensions of the stone comes from the fact of the reduction in depth of the recess 4 and therefore of the diameter of the latter located in the plane of the front face of the stone. In fact, for reasons of mechanical resistance, the height of the stone <B> 3 </B> is defined in practice by the depth of the recess 4. This height is practically between two and four times the depth of the recess 4 Likewise, the diameter of the stone <B> 3 </B> depends on the diameter of the hollow 4 and this diameter is, for a given depth, a function of the angle at the top of the conical hollow.
In practice, the diameter of the stone is between one and a half and two and a half times the maximum diameter of the hollow 4.
By a close examination of the functioning of the current shock absorber bearings it was possible to determine that in reality only the bottom of the hollow of the stone is used. This observation made it possible to design a damping device having a very small recess, such as that described, without risk of reducing operating safety.
The depth of the recess 4 is of the order of <B> 0.10 to </B> 0.20 mm while the depth of the hollows of the existing stones is of the order of 0.4 mm. This reduction in the depth of the hollow 4 allows: <B> 1) </B> a notable reduction in the cost price of the stone, in fact the cost of the stone provided with a shallow hollow, such as that described is approximately equal to a quarter of the cost of a stone fitted with a normal dimension hollow used in all bearings of the <B> described </B> type and currently on the market.
The stone being the costly component of the damping bearing since it represents approximately <B> 70% </B> of the total cost of the bearing, it is obvious that, thanks <B> to </B> the present invention, the price of the shock absorber bearings is reduced to a very large extent and in any case by half.
2) The workmanship of the hollow is much better because it is easier <B> to </B> achieve. Indeed, it is well known that the difficulties of machining a hollow increase with the depth of the latter. <B> It </B> is therefore possible, by reducing the depth of the hollow, to obtain a Higher average machining precision of the hollow and therefore less <B> </B> waste stones. By virtue of its new and original constructive characteristics, the damper bearing described achieves considerable technical progress over the best bearings of this type currently known.