FR2476538A1 - Hollow rubber gaiter seals reinforced by internal springs - to sustain seal pressures or enhance mechanical support - Google Patents
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Abstract
Description
Perfectionnements aux dispositifs en élastomère de forme conique ou analogue, pour relier des pièces ou ensembles en mouvement relatif. Improvements to elastomeric devices of conical shape or the like, for connecting parts or assemblies in relative motion.
L'invention est relative aux dispositifs établis essentiellement en élastomère, de forme conique ou analogue (ne- tamment à génératrice incurvée, par exemple hyperbolique ou autre) , destinés à relier au moins deux pièces ou ensembles en déplacement relatif. Il s'agira notamment des joints à interposer entre un arbre ou autre surface plane ou autre en déplacement relatif par rapport à un support, plus spécialement pour assurer une étanchéité, Mais l'invention ne se limite nullement à cette application et pourrait concerner, notamment, des supports à intercaler, dans un but d'a mortissement ou autre, entre deux ensembles, notamment supportés l'un par l'autre. The invention relates to devices essentially made of elastomer, of conical shape or the like (especially with a curved generator, for example hyperbolic or other), intended to connect at least two parts or assemblies in relative movement. These will in particular be seals to be interposed between a shaft or other flat or other surface in relative displacement relative to a support, more particularly to ensure a seal, but the invention is in no way limited to this application and could relate, in particular , supports to be inserted, for the purpose of mortification or the like, between two assemblies, in particular supported by one another.
Elle a pour but, notamment, de faciliter les conditions opératoires, et notamment le montage des dispositifs en question. It aims, in particular, to facilitate the operating conditions, and in particular the mounting of the devices in question.
Elle consiste, principalement, à constituer essentiel lement, ces dispositifs, par au moins un ressort en hélice servant au moins partiellement d'armature à l'élastomère qui l'enrobe. It mainly consists in essentially constituting these devices by at least one helical spring serving at least partially as a reinforcement for the elastomer which coats it.
Un dispositif de ce genre possède, grâce à la présence du ressort, des propriétés de déformation élastique dans divers sens, notamment dans chaque plan radial, propriétés que l'on peut mettre à profit, d'une part, pour assurer le montage du dispositif dans son support, en particulier par compression radiale en vue de sa mise en place dans des loge ment s appropriés et, d'autre part, notamment dans 1 'a ppl ica tion aux joints d'étanchéité, pour mieux maintenir la pression de contact avec la surface mobile pour laquelle doit être réalisée l'étanchéité. A device of this kind has, thanks to the presence of the spring, elastic deformation properties in various directions, in particular in each radial plane, properties which can be taken advantage of, on the one hand, to ensure the mounting of the device in its support, in particular by radial compression with a view to its installation in appropriate housings and, on the other hand, in particular in the application to the seals, to better maintain the contact pressure with the movable surface for which the sealing must be carried out.
Mais les dispositifs conformes à l'invention agissent aussi par leurs possibilités de flexion et de flambage, pcssibilités que l'on peut mettre à profit, en particulier, dans des applications à des supports destinés à être interposés entre deux pistes ou ensembles mobiles l'un par rapport à l'autre (1 n servant par exemple de base et de support à l-'autre). On peut notamment, en définissant convenablement les caractéristiques de ces dispositifs tels que les diamètres et pas du ressort, angle du cène, épaisseur du caoutchouc, etc., réaliser une rigidité susceptible d'être convenablement réglée.C'est ainsi que, dans certaI- nes desdites applications, telles que suspensions de machi- nes tournantes ou d'appareillages notamment à bord d'avions ou d'autres engins, on pourrait réaliser une rigidité faible pour une certaine gamme d'efforts variables appliqués à l'un desdits ensembles, de part et d'autre d'un effort normal déterminé. However, the devices according to the invention also act by their flexural and buckling possibilities, which can be taken advantage of, in particular, in applications to supports intended to be interposed between two tracks or movable assemblies. one in relation to the other (1 n serving for example as a base and a support for the other). In particular, by defining the characteristics of these devices such as the diameters and not of the spring, angle of the last supper, thickness of the rubber, etc., it is possible to achieve a rigidity capable of being suitably adjusted. - nes of said applications, such as suspensions of rotating machines or of apparatuses in particular on board of planes or other machines, one could achieve a low rigidity for a certain range of variable forces applied to one of said sets , on either side of a determined normal effort.
L'invention consiste, mises à part ces dispositions, en certaines autres qui s'utilisent de préférence en même temps et qui apparaitront de façon plus détaillée dans la description ci-après. The invention consists, apart from these provisions, in certain others which are preferably used at the same time and which will appear in more detail in the description below.
Elle vise plus particulièrement certains modes d ' ap- plications ainsi que certaines modes de réalisation desdites dispositi-ns : et elle vise plus particulioronent enc3- r e, et ce à titre de produits industriels nouveaux, les dispositifs du genre en question comportant application de ces dispositions, ainsi que les éléments spéciaux propres à leur établissement et les ensembles les comprenant. It relates more particularly to certain modes of applications as well as certain embodiments of said provisions: and it aims more particularly, and as new industrial products, to devices of the kind in question comprising application of these provisions, as well as the special elements specific to their establishment and the sets comprising them.
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 sont, bien entendu, donnés surtout à titre d'indication. It can, in any case be well understood with the aid of the additional description which follows, as well as of the appended drawings, which supplement and drawings are, of course, given above all by way of indication.
La figure 1 de ces dessins montre schématiquement en coupe axiale partielle un joint pour arbre tournant, établi conformément à l'invention;
les figures 2 et 3 illustrent semblablement et partiellement d'autres modes de réalisation;
la figure 4 illustre en coupe le moulage d'un dispositif conforme à l'invention;
les figures 5 vas10 montrent semblablement, en coupe axiale partielle, des dispositifs du genre de ceux des figures 1 à 3, selon d'autres variantes de 1' invention
la figure 11 illustre en coupe axiale un dispositif conforme à l'invention interposé, notamment comme amortisseur, entre deux parties d'un ensemble, mobiles l'une par rapport à i'a;trei
la figure 12 est une courbe de flexibilité illus trant le fonctionnemert du dispositif de la figure 11.Figure 1 of these drawings shows schematically in partial axial section a seal for a rotating shaft, established in accordance with the invention;
Figures 2 and 3 illustrate similarly and partially other embodiments;
Figure 4 illustrates in section the molding of a device according to the invention;
Figures 5 vas10 similarly show, in partial axial section, devices of the kind of those of Figures 1 to 3, according to other variants of one invention
Figure 11 illustrates in axial section a device according to the invention interposed, in particular as a shock absorber, between two parts of an assembly, movable one relative to i'a; trei
FIG. 12 is a flexibility curve illustrating the operation of the device of FIG. 11.
Selon l'invention, et plus spécialement selon ceux de ses modes d'application, ainsi que ceux des modes de réalisation, de ses parties, auxquels il semble qu'il y ait lieu d'accorder la préférence. se proposant, par exemple, tout d'abord, d'obtenir des joints élastiques en élastomère, notamment pour surfaces tournantes, on s'y prend comme suit ou de façon analogue. According to the invention, and more particularly according to those of its modes of application, as well as those of the embodiments, of its parts, to which it seems that there is reason to give preference. proposing, for example, first of all, to obtain elastic elastomer seals, in particular for rotating surfaces, this is done as follows or in a similar manner.
On a représenté sur la figure 1 un joint de ce genre établi selon l'un des modes de réalisation possibles, de l'invention. There is shown in Figure 1 a joint of this kind established according to one of the possible embodiments of the invention.
Un tel joint comporte essentiellement, selon une réa lisation classique, un élément d'élastomère 1, à monter autour d'un arbre 2 porté par un palier 3 ou tout support y assimilable, cet élément ayant substantiellement la forme d'un corps creux de révolution,autour d'un axe X-X, engendré par une droite ou par une courbe, notamment en forme de parabole ou d'hyperbole, et d'épaisseur convenable. On sait qu'un tel joint doit, en principe, d'une part, être fixé à une extrémité. par exemple par sa grande base en 4, au support 3, et, d'autre part, venir porter par son autre extrémité, par exemple par sa petite base en 5, contre l'arbre ou autre surface tournante ou coulissante, notamment un arbre 2 établi suivant l'axe X-X, pour assurer l'étanchéité. Such a seal essentially comprises, according to a conventional embodiment, an elastomer element 1, to be mounted around a shaft 2 carried by a bearing 3 or any support similar thereto, this element having substantially the shape of a hollow body of revolution, around an axis XX, generated by a straight line or by a curve, in particular in the form of a parabola or hyperbola, and of suitable thickness. It is known that such a joint must, in principle, on the one hand, be fixed at one end. for example by its large base at 4, at the support 3, and, on the other hand, come to bear by its other end, for example by its small base at 5, against the shaft or other rotating or sliding surface, in particular a shaft 2 established along the axis XX, to ensure sealing.
Dans les solutions classiquesJla fixation en 4 est assurée par une armature faisant corps avec l'élastomère et fixée sur le support ou palier 3, tandis que la force tendant à maintenir le contact avec l'arbre 2 en 5 est assurée le plus souvent par un ressort à boudin monté extév rieurement autour de l'extrémité, convenablement formée, du corps creux 1. In conventional solutions, fixing in 4 is ensured by a frame integral with the elastomer and fixed on the support or bearing 3, while the force tending to maintain contact with the shaft 2 in 5 is most often provided by a coil spring mounted externally around the end, suitably formed, of the hollow body 1.
On prévoit, conformément à l'invention, l'insertion préalable dans le corps d'élastomère 1, d'une armature s'é- tendant de préférence tout le long-dudit corps, et constituée par au moins un ressort en hélice 6, qui se trouve donc, après moulage et vulcanisation, enrobé dans l'élastomère. Provision is made, in accordance with the invention, for the prior insertion into the elastomer body 1, of a reinforcement preferably extending all along said body, and constituted by at least one helical spring 6, which is therefore, after molding and vulcanization, coated in the elastomer.
La présence de ce ressort 6 assure à l'ensemble une bonne déformabilité élastique dans les divers sens, tant axial que transversal, c' est-à-dire radial. The presence of this spring 6 provides the assembly with good elastic deformability in the various directions, both axial and transverse, that is to say radial.
Les possibilités de déformation élastique radiale sont mises à profit dans le cas d'un arbre tel que 2
- d'une part, pour assurer aisément la mise en place du joint dans son support 3,
- et d'autre part, pour maintenir le contact élastique en 5 sur la surface tournante, par exemple l'arbre 2.The possibilities of radial elastic deformation are taken advantage of in the case of a tree such as 2
on the one hand, to easily ensure the positioning of the seal in its support 3,
- and on the other hand, to maintain the elastic contact at 5 on the rotating surface, for example the shaft 2.
La mise en place pourra se faire par exemple en prévoyant dans le support 3 un logement 7 (figures 1 et 2), dans lequel on pourra venir introduire un bourrelet de forme convenable 8 ménagé à la base correspondante du joint 1. Ce logement 7 peut par exemple se présenter au fond d'une cavité correspondante du support 3 (figure 1) ou simplement consister en une rainure (figure 2) ménagée sur une face interne 9 du support 3 (rainure analogue à celles destinées à recevoir par exemple dans la pratique courante des bagues de fixation ou circlips). The establishment can be done for example by providing in the support 3 a housing 7 (Figures 1 and 2), in which one can come to introduce a bead of suitable shape 8 formed at the corresponding base of the joint 1. This housing 7 can for example appear at the bottom of a corresponding cavity of the support 3 (Figure 1) or simply consist of a groove (Figure 2) formed on an internal face 9 of the support 3 (groove similar to those intended to receive for example in practice current of fixing rings or circlips).
Pour ladite mise en place, il suffira donc de prendre le joint, d'exercer sur la base considérée v ici la grande base - un serrage tendant à diminuer son diamètre, pour l'adapter à celui de l'ouverture correspondante 9 du support 3, puis de l'introduire jusqu'à ce que le bourrelet B arrive au logement 7 et y pénètre. Il y demeure alors du fait de la décompression partielle dudit bourrelet et de la réaction importante qui continue à s' exercer sur les surfaces en regard, par la présence du ressort. For said installation, it will therefore suffice to take the seal, to exert on the base considered here the large base - a tightening tending to decrease its diameter, to adapt it to that of the corresponding opening 9 of the support 3 , then introduce it until the bead B arrives at the housing 7 and enters it. It then remains there due to the partial decompression of said bead and the significant reaction which continues to be exerted on the facing surfaces, by the presence of the spring.
Quant au maintien du contact entre l'extrémité 5 et l'arbre 2 ou autre, il a lieu du fait que diamètre de la lèvre de contact 10, attenante à cette base 5, est fait, lors du moulage, convenablement inférieur à celui de l'arbre 2, la mise en place de celui-ci ayant donc pour effet de tendre le dispositif 1 vers l'extérieur et de maintenir cette tension sous l'effet du ressort 6. As for maintaining contact between the end 5 and the shaft 2 or the like, it takes place because the diameter of the contact lip 10, adjoining this base 5, is made, during molding, suitably less than that of the shaft 2, the positioning of the latter therefore having the effect of stretching the device 1 outwards and of maintaining this tension under the effect of the spring 6.
Il est entendu d'ailleurs que, dans ce qui précède et dans ce qui va suivre, les fonctions de la grande base et de la petite base peuvent être inversées, et qu'en outre, le contact des lèvres d'étanchéité peut se faire non seulement sur des arbres ou autres surfaces cylindriques, mais également sur des surfaces planes ou autres en rotation ou coulissantes. It is understood moreover that, in the foregoing and in what follows, the functions of the large base and of the small base can be reversed, and that in addition, the contact of the sealing lips can be made not only on trees or other cylindrical surfaces, but also on flat or other rotating or sliding surfaces.
C'est ainsi qu'à titre d'exemple, la figure 3, qui a été divisée en deux parties A et B, montre, dans la partie A, l'étanchéité obtenue entre une surface plane rotative ou coulissante Il sur laquelle appuie une lèvre 12 prévue sur la grande base du dispositif 1, tandis que la partie B montre le contact avec une surface plane rotative ou coulissante 1 3, d 'une lèvre 1 4 sur la petite base, les deux solutions pouvant éventuellement coexister dans un même ensemble. Thus, by way of example, FIG. 3, which has been divided into two parts A and B, shows, in part A, the seal obtained between a rotary or sliding flat surface II on which rests a lip 12 provided on the large base of the device 1, while part B shows the contact with a rotary or sliding flat surface 1 3, of a lip 1 4 on the small base, the two solutions possibly being able to coexist in the same assembly .
Dans cette application (figure 3), c'est-à-dire à des ensembles pour lesquels 1' étanchéité est réalisée sur des surfaces se présentant radialement par rapport à l'axe X-X du dispositif conforme à l'invention, la pression de contact p, sur la surface à étancher, au lieu de se présenter dans le sens radial comme sur les figures 1 et 2 (auquel cas, comme on l'a dit, elle est engendrée principalement par les possibilités de déformation élastique radiale du corps 1 armature par le ressort 6), est ici principalement engendrée par les possibilités de déformation élastique dudit corps suivant le sens de son axe y-X et disposée parallèlement à cet axe, lesdites possibilités étant dues principalement à la déformabilité du ressort 6 suivant ledit axe et aussi au lambage des portions d'élastomère séparant les spires dudit ressort
il doit être entendu aussi que, à partir des exemples décrits, on peut imaginer toutes autres applications, dans lesquelles notamment les éléments mobiles pourront être rendus fixes et inversement, l'invention s'appliquant évi demment à des joints mobiles.In this application (FIG. 3), that is to say assemblies for which the seal is produced on surfaces which are radially relative to the axis XX of the device according to the invention, the contact pressure p, on the surface to be sealed, instead of being presented in the radial direction as in FIGS. 1 and 2 (in which case, as we said, it is generated mainly by the possibilities of radial elastic deformation of the body 1 armature by the spring 6), is here mainly generated by the possibilities of elastic deformation of the said body along the direction of its axis yX and arranged parallel to this axis, the said possibilities being mainly due to the deformability of the spring 6 along the said axis and also to the rolling portions of elastomer separating the turns of said spring
it should also be understood that, from the examples described, one can imagine all other applications, in which in particular the mobile elements can be made fixed and vice versa, the invention obviously applying to mobile joints.
L' invention s'appliquerait donc également à des joints tournant s, en profitant du fait que la présence du ressort comme armature tendra à s'opposer aux efforts de la force centrifuge. The invention would therefore also apply to rotating joints, taking advantage of the fact that the presence of the spring as a frame will tend to oppose the efforts of centrifugal force.
En ce qui concerne la fabrication par moulage des joints conformes à l'invention, on pourra utiliser tous pro - cédés connus, Sur la figure 4, on a illustré un mode de réalisation qui permet d'obtenir aisément plusieurs modes de réalisatIon à partir d'un même élément de base dont on modifie, après moulage les extrémités par une simple opération de tranchage ou de rEctification, en fonction du mode de
fonctionnement choisi.With regard to the manufacture by molding of the seals in accordance with the invention, any known process can be used. In FIG. 4, an embodiment has been illustrated which makes it possible to easily obtain several embodiments from '' a single basic element whose ends are modified after molding by a simple slicing or rEctification operation, depending on the mode of
selected operation.
On voit sur cette figure 4 que dans un moule appro
prié en au moins deux parties, schématisé seulement par une section selon selon un contour a,b,c,d,e,f,g,h, délimitant le volume à remplir par l'élastomère, on réalise
par moulage, après mise en place du ressort 6, un corps
de révolution en élastomère comprenant essentiellement le
corps proprement dit 1, et, à ses extrémités, deux bases
aplaties 15 et 16, à partir desquelles, après démoulage,
on pourra réaliser par tranchage ou rectification, selon le cas,et des profils appropriés tels que ceux représentés en poin
tillés an 17 et 18, soit des bourrelets de fixation tels
que ceux des figures 1 et 2, soit des lèvres d'étanchéité,
telles que 10, 12, 14 (figures 1 à 3) suivant l'epplica-
tion prévue.We see in this figure 4 that in a suitable mold
requested in at least two parts, schematized only by a section along a contour a, b, c, d, e, f, g, h, delimiting the volume to be filled with the elastomer, we realize
by molding, after the spring 6 has been put in place, a body
of revolution in elastomer essentially comprising the
body proper 1, and at its ends two bases
flattened 15 and 16, from which, after demolding,
we can achieve by cutting or grinding, as appropriate, and appropriate profiles such as those shown in point
tillés year 17 and 18, that is, fixing beads such
that those of FIGS. 1 and 2, ie sealing lips,
such as 10, 12, 14 (Figures 1 to 3) according to the epplica-
tion planned.
Il conviendra, lors de l'opération de moulage de
l'élastomère dans un moule tel que celui de la figure 4,
de prévoir des moyens pour soutenir provisoirement le res
sort 6 pendant ledit moulage, afin d'éviter sa déformation
sous l'effet de la pression ou pour d'autres raisons. Ces
moyens peuvent être constitués par exemple en de petits
éléments de soutien répartis sur la surface en regard
d'une des faces du moule (par exemple celle représentée
en e,f,;g,h, sur la figure 41. Ces éléments de support du
ressort sortiront automatiquement après moulage en étant
entrainés par le moule lors de l'ouverture de celui-ci
et/ou laisseront dans la pièce moulée de petits espaces
vides qui ne seront pas gênants. Tous,autres moyens pour
ront être prévus dans le même but.During the molding operation,
the elastomer in a mold such as that of FIG. 4,
to provide means to temporarily support the res
exit 6 during said molding, in order to avoid its deformation
under pressure or for other reasons. These
means can be constituted for example in small
support elements distributed over the facing surface
of one of the faces of the mold (for example that shown
at e, f,; g, h, in Figure 41. These support elements of the
spring will come out automatically after molding being
driven by the mold when it opens
and / or leave small spaces in the molded part
which will not be annoying. All, other means for
will be provided for the same purpose.
Les ressorts tels que 6 pourront être de section
serrée, rectangulaire, circulaire, elliptique ou autre
ils pourront être soumis, pendant le moulage de 1 'élasto- mère, à une tension ou une compression. Il peuvent être
en acier ou en d'autres matériaux à conductibilité ther
mique élevée. Mais ils pourraient etre aussi en matière
plastique, par exemple polyamide ou polyimide.The springs such as 6 may be of section
tight, rectangular, circular, elliptical or other
they may be subjected, during the molding of the elastomer, to tension or compression. They can be
steel or other thermally conductive materials
high mique. But they could also be in matters
plastic, for example polyamide or polyimide.
L'épaisseur de l'élastomère de la membrane 1 peut
être soit sensiblement constante, comme représenté, soit variable entre les deux bases, selon toute loi appropriée.The thickness of the elastomer of the membrane 1 can
be either substantially constant, as shown, or variable between the two bases, according to any appropriate law.
Les figures 5 à 10 illustrent quelques modes de réalisation particuliers. Figures 5 to 10 illustrate some specific embodiments.
La figure 5 illustre une fixation par ergot 23 sur le support tel que 3 figure 1. FIG. 5 illustrates a fixing by lug 23 on the support such as 3 in FIG. 1.
La figure 6 illustre le cas de joints à double étanchéité, comprenant deux cènes 1 opposés l'un à l'autre, se réunis sa n t par leur grande base, où se trouve par ex em- ple le bourrelet 8 de fixation sur le support 3. On pourrait semblablement établir deux cônes se réunissant par leurs petites bases, avec deux lèvres d'étanchéité respectivement sur les grandes bases. FIG. 6 illustrates the case of double-sealing joints, comprising two supples 1 opposite one another, joined together by their large base, where for example is the bead 8 for fixing on the support 3. One could similarly establish two cones meeting by their small bases, with two sealing lips respectively on the large bases.
La figure 7 montre qu'éventuellement le ressort hé licoldal 6 pourrait ne pas être continu, mais être limité en deux éléments respectivement à proximité de la petite base et de la grande base du cène. Figure 7 shows that possibly the heeloldal spring 6 could not be continuous, but be limited in two elements respectively near the small base and the large base of the last supper.
Il est à noter aussi que, dans les divers modes de réalisation, on pourrait utiliser, à la place d'un seul ressort, deux ressorts ou davantage convenablement combinés, de même diamètre ou de diamètres différents. It should also be noted that, in the various embodiments, one could use, in place of a single spring, two or more springs suitably combined, of the same diameter or of different diameters.
La figure 8 montre, dans l'application à l'étanchéité contre une surface plane mobile telle que 11 (cas de la figure 3A ou 38), l'utilisation pour l'étanchéité, d'un grain de frottement, tel que 19 convenablement supporté par la base correspondante du joint, ici la petite base. A titre de variante, on a supposé, sur cette figure, que la grande base venait se loger, ici, dans un logement 7 du support 3, 1' ex- trémité 81de ladite base étant de forme appropriée à ce lo- gement.Dans ce cas également, ce sont les forces d'exten- sion ou de compressio-n, des bases du joint, qui assurent le montage, tant du grain 19 dans ledit joint, que de ce dernier dans le logement 7
La figure 9 montre que le joint conforme à l'invention peut aussi comporter éventuellement une armature 20 comme ]es joints connus, voire également un ressort extérieur tel qu'indiqué en pointillé en 21
Enfin, la figure 10 montre que les joints en question peuvent comporter des lèvres multiples telles que 101 102 10 , par exemple deux de ces lèvres 101 102 coopérant avec une surface plane mobile telle que 11, tandis qu'une autre 103 est supposée coopérer avec la face inclinée 22 d'un arbre 2.FIG. 8 shows, in the application to sealing against a movable flat surface such as 11 (case of FIG. 3A or 38), the use for sealing, of a grain of friction, such as 19 suitably supported by the corresponding base of the joint, here the small base. As a variant, it has been assumed, in this figure, that the large base was housed, here, in a housing 7 of the support 3, the end 81 of said base being of a shape suitable for this accommodation. this case also, it is the forces of extension or compression, of the bases of the joint, which ensure the mounting, both of the grain 19 in said joint, and of the latter in the housing 7
FIG. 9 shows that the seal according to the invention can also optionally include a frame 20 like known seals, or even also an external spring as indicated by dotted lines at 21
Finally, FIG. 10 shows that the joints in question can comprise multiple lips such as 101 102 10, for example two of these lips 101 102 cooperating with a movable flat surface such as 11, while another 103 is supposed to cooperate with the inclined face 22 of a shaft 2.
Dans ce qui précède, on a envisagé l'application à des joints destinés plus spécialement à assurer une étanchéité vis-à-vis de surfaces en déplacement relatif. In the foregoing, the application has been envisaged for seals intended more particularly to ensure a seal with respect to surfaces in relative movement.
Mais on peut imaginer toutes autres applications pour lesquelles les dispositifs conformes à l'invention sont interposés entre au moins deux éléments d'un ensemble, élé ment s dont l'un est susceptible de subir certains déplacements, notamment sous l'effet de vibrations ou -autres forces alternatives, par rapport à l'autre, en particulier de réaliser un amortissement. However, one can imagine all other applications for which the devices according to the invention are interposed between at least two elements of an assembly, element s one of which is liable to undergo certain displacements, in particular under the effect of vibrations or -other alternative forces, compared to the other, in particular to achieve a damping.
C'est ainsi qu'on a prévu sur la figure 11, pour fixer les idées, l'insertion d'un dispositif conforme à l'inven- tion, d'axe X-X, entre deux corps C1 et C2, dont l'un C1 est par exemple fixe tandis que l'autre, par exemple encore supporté par le premier avec insertion dudit dispositif, est soumis à des forces F suivant l'axe X-X de ce dernier et éventuellement à des forces latérales F1). Thus, in FIG. 11, in order to fix ideas, provision has been made for the insertion of a device according to the invention, of axis XX, between two bodies C1 and C2, one of which C1 is for example fixed while the other, for example still supported by the first with insertion of said device, is subjected to forces F along the axis XX of the latter and possibly to lateral forces F1).
1
Ici également, les extrémités 4 et 5 du dispositif
seront fixées dans des logements appropriés 7 et 71 res
pectivement prévus sur les deux corps C1 et C2 (dans ce
dernier, avec insertion par exemple d'une sorte de cale
23).1
Here also, the ends 4 and 5 of the device
will be fixed in appropriate housing 7 and 71 res
pectively provided on the two bodies C1 and C2 (in this
last, with insertion for example of a kind of wedge
23).
Grâce à un tel dispositif, on aura la possibilité,
par un choix particulier du module et de l'épaisseur de
llélastomère variable ou non, ainsi que des caractéristi
ques du ou des ressorts, tels que diamètre, pas variable
ou non, angle du cône, etc., d'obtenir une courbe de fle
xibilité à rigidité très faible pour des variations de la
charge à supporter, autour d'une valeur nominale F à sup
porter. Cette courbe peut s'obtenir grâce au choix des
caractéristiques et à la possibilité de flambage de l'é
lastomère entre les spirales du ressort.Thanks to such a device, we will have the possibility,
by a particular choice of the module and the thickness of
The variable elastomer or not, as well as characteristics
of the spring (s), such as diameter, not variable
or not, cone angle, etc., to get a curve of fle
xibility at very low stiffness for variations in
load to be supported, around a nominal value F to sup
carry. This curve can be obtained thanks to the choice of
characteristics and the possibility of buckling of the e
the lastomer between the spirals of the spring.
Le double travail de flexion et de flambage permet
par exemple de réaliser une courbe telle que celle de la figure 12, où l'on a porté en abscisses les flèches f du support élastique et en ordonnées les charges F, la zone utile étant la zone a b, correspondant à la portion de courbe entre a1 et b1.The double work of bending and buckling allows
for example to produce a curve such as that of FIG. 12, where the arrows f of the elastic support have been plotted on the abscissa and the loads F on the ordinate, the useful zone being zone ab, corresponding to the portion of curve between a1 and b1.
Ces conditions peuvent être réalisées en classant de façon convenable les divers facteurs. Avantageusement, l'épaisseur e de la membrane, au moins entre les spires du ressort 6, sera choisie de l'ordre de grandeur du diamètre dudit ressort, l'enrobage donnant lieu, comme visi- ble sur la figure 11, à une surface intérieure ondulée. These conditions can be achieved by properly classifying the various factors. Advantageously, the thickness e of the membrane, at least between the turns of spring 6, will be chosen to be of the order of magnitude of the diameter of said spring, the coating giving rise, as can be seen in FIG. 11, to a surface wavy interior.
Voici un exemple expérimental correspondant à une charge M dont la valeur moyenne F est de l'ordre de 10kg - Diamètre Dî à la grande base de l'amortisseur : 52,0 mm - Diamètre D2 à la petite base de l'amortisseur : 22,5 mm - Angle A du cène : 400 - Distance entre les spires du ressort : 5,5 mm - Epaisseur de la membrane 1 : du même ordre de grandeur que le diamètre des spires du ressort. Here is an experimental example corresponding to a load M whose average value F is of the order of 10kg - Diameter Dî at the large base of the shock absorber: 52.0 mm - Diameter D2 at the small base of the shock absorber: 22 , 5 mm - Angle A of the last supper: 400 - Distance between the turns of the spring: 5.5 mm - Thickness of the membrane 1: of the same order of magnitude as the diameter of the turns of the spring.
- Oureté du caoutchouc voisine de 40.- Rubber hem near 40.
Dans cet exemple, ce sont les spires médianes (ici au nombre de 2,5 à 33 qui assurent le maintien d'une très faible rigidité, en combinaison avec la déformation du caoutchouc, rigidité qui se maintient peu variable dans les zones a1 b de la courbe. La rigidité peut être de l'ordre de 104N/m (Newton par mètre) et la fréquence
propre à l'ensemble d'une valeur de l'ordre de 5 hertz.In this example, it is the middle turns (here 2.5 to 33 which ensure the maintenance of a very low rigidity, in combination with the deformation of the rubber, rigidity which is not very variable in the areas a1 b of the curve. The rigidity can be around 104N / m (Newton per meter) and the frequency
specific to the whole of a value of the order of 5 hertz.
On obtient donc un amortissement certain pour toutes les autres fréquences. One thus obtains a certain damping for all the other frequencies.
D'une façon générale, on peut direqUe la portion de courbe a1 b1, correspondant à la zone de faible rigidité, est presque assimilable à une droite d'angle K
(celle en pointillé sur la figure 12) qui représenterait
la rigidité du ressort 6 considéré à lui seul. Mais la présence du caoutchouc. notamment aux extrémités, permet d'obtenir la courbe 0 a a2 m assurant la limite des déform tions de l'ensemble à une zone déterminée (zone a b).In general, we can say that the portion of curve a1 b1, corresponding to the zone of low rigidity, is almost comparable to a line of angle K
(the dotted one in figure 12) which would represent
the rigidity of the spring 6 considered by itself. But the presence of rubber. in particular at the ends, makes it possible to obtain the curve 0 a a2 m ensuring the limit of the deformations of the assembly to a determined zone (zone ab).
Ces résultat peuvent être transposés dans de nombreux domaines d 'aoplication. En particulier, on peut envisager l'obtention de bons supports amortisseurs pour des machines tournantes ou des appareillages, notamment sur avions et autres engins de transport. These results can be transposed in numerous fields of application. In particular, it is possible to envisage obtaining good shock absorber supports for rotating machines or apparatus, in particular on airplanes and other transport vehicles.
Il est entendu que, dans chaque cas, on agira sur les divers facteurs susvisés pour obtenir la faible rigidité requise: en particulier, l'épaisseur du caoutchouc pourrait être rendue variable entre la petite et la grande base. It is understood that, in each case, action will be taken on the various factors mentioned above to obtain the low rigidity required: in particular, the thickness of the rubber could be made variable between the small and the large base.
En suite de quoi, et quel que soit le mode de réalisation adopté, on peut réaliser des dispositifs élastiques dont le fonctionnement ressort suffisamment de ce qui précède pour qu'il soit inutile d'insister à son sujet, et qui présentent, par rapport à ceux du genre en question déjà existants, de nombreux avantages, notamment
- celui de simplifier les opérations de montage, grâce aux possibilités de déformation élastique contrôlées, dues à la forme du ressort,
- celui de supprimer, grâce encore à la pression de ce ressort. les problèmes de dilatation de l'élastomère, en particulier dans le cas où l'on utilise des silicones,
- celui, dans le cas de joints soumis à une pression de la part du liquide à étancher, de mieux résister à la déformation sous l'effet de cette pression, le ressort s'y opposant,
- celui de permettre une fabrication aisée et toujours reproductible dans les mêmes conditions standard,
- ce lui, dans le cas de joints tournants, de permettre de résister ax effets de la force centrifuge grâce à la réaction exercée par le ressort,
- et celui de se prêter à des applications particufières, telles que les applications à des supports amortisseurs.Following which, and whatever the embodiment adopted, it is possible to produce elastic devices whose operation is sufficiently apparent from the above so that it is unnecessary to insist on it, and which have, in relation to those of the genre in question already existing, many advantages, including
- that of simplifying assembly operations, thanks to the possibilities of controlled elastic deformation, due to the shape of the spring,
- to remove, again thanks to the pressure of this spring. the problems of expansion of the elastomer, in particular in the case where silicones are used,
- that, in the case of seals subjected to pressure from the liquid to be sealed, to better resist deformation under the effect of this pressure, the spring opposing it,
- that of allowing easy and always reproducible manufacturing under the same standard conditions,
- it, in the case of rotary joints, to resist ax effects of centrifugal force through the reaction exerted by the spring,
- and that of lending itself to particular applications, such as applications to damping supports.
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 et de réalisation qui ont été plu-s spécialement envisagés : elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. As it goes without saying, and as it already follows from the foregoing, the invention is in no way limited to those of its modes of application and embodiments which have been especially envisaged: it embraces them, on the contrary, all variants.
Claims (15)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR8004379A FR2476538A1 (en) | 1980-02-27 | 1980-02-27 | Hollow rubber gaiter seals reinforced by internal springs - to sustain seal pressures or enhance mechanical support |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR8004379A FR2476538A1 (en) | 1980-02-27 | 1980-02-27 | Hollow rubber gaiter seals reinforced by internal springs - to sustain seal pressures or enhance mechanical support |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FR2476538A1 true FR2476538A1 (en) | 1981-08-28 |
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Family
ID=9239066
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FR8004379A Granted FR2476538A1 (en) | 1980-02-27 | 1980-02-27 | Hollow rubber gaiter seals reinforced by internal springs - to sustain seal pressures or enhance mechanical support |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
FR (1) | FR2476538A1 (en) |
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- 1980-02-27 FR FR8004379A patent/FR2476538A1/en active Granted
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Also Published As
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---|---|
FR2476538B1 (en) | 1982-08-20 |
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