FR2529975A1 - SPRING BLOCK FOR ELASTICALLY SUPPORTING A BEARING - Google Patents
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Abstract
LA PRESENTE INVENTION CONCERNE UN BLOC-RESSORT POUR SUPPORTER ELASTIQUEMENT UN PALIER, FABRIQUE PAR POINCONNAGE D'UNE FEUILLE DE METAL OU ANALOGUE, DE FACON A DEFINIR UNE PLURALITE DE PORTIONS 4A DE RESSORTS EN FORME DE LANGUE, ESPACEES L'UNE DE L'AUTRE PAR UNE FAIBLE DISTANCE, SELON LA DIRECTION LONGITUDINALE DE LADITE PLAQUE DE METAL OU ANALOGUE, ET PAR LAMINAGE D'UNE PLURALITE DE FEUILLES DE METAL AINSI POINCONNEES ET CONFORMEES EN CYLINDRES OU EN ANNEAUX. LES VIBRATIONS DE L'ARBRE ROTATIF PEUVENT ETRE REDUITES A UN MINIMUM ET LA PLAGE DANS LAQUELLE ON PEUT ASSURER UNE ROTATION STABLE DE L'ARBRE ROTATIF PEUT ETRE CONSIDERABLEMENT AUGMENTEE. EN OUTRE LA DUREE DE VIE DU PALIER PEUT ETRE REMARQUABLEMENT AUGMENTEE.THE PRESENT INVENTION CONCERNS A SPRING BLOCK FOR ELASTICALLY SUPPORTING A BEARING, MANUFACTURED BY PUNCHING A METAL SHEET OR THE LIKE, TO DEFINE A PLURALITY OF PORTIONS 4A OF SPRINGS IN THE FORM OF LANGUAGE, SPACED ONE OF THE OTHER BY A LOW DISTANCE, ACCORDING TO THE LONGITUDINAL DIRECTION OF SAID METAL PLATE OR THE LIKE, AND BY LAMINATION OF A PLURALITY OF METAL SHEETS THUS PUNCHED AND CONFORMED INTO CYLINDERS OR RINGS. THE VIBRATION OF THE ROTARY SHAFT MAY BE REDUCED TO A MINIMUM AND THE RANGE IN WHICH A STABLE ROTATION OF THE ROTARY SHAFT CAN BE ENSURED CAN BE CONSIDERABLY INCREASED. ADDITIONALLY THE LIFETIME OF THE BEARING CAN BE INCREASEDLY INCREASED.
Description
La présente invention concerne un bloc-ressort pourThe present invention relates to a spring block for
supporter élastiquement un palier.resiliently support a bearing.
Les blocs-ressorts connus de l'art antériexr pour supporter élastiquement un palier, lui-même supportant un arbre rotatif d'un turbo-compresseur ou d'un compresseur centrifuge tournant à une vitesse élevée, sont fabriqués par poinçonnage d'une pluralitéde petits trous ( 102) réalisés dans une feuille de métal ( 101) comme cela est représenté-en figures lb, ensuite la feuille de métal ( 101) est conformée en cylindre comme cela est représenté par la ligne continue en figure la En charge, un tel blocressort est déformé comme cela est indiqué par les traits pointillés en figure la En pratique on fabrique une pluralité de tels ressorts cylindriques de la manière décrite ci-dessus, puis on les emboite les uns dans les autres comme The spring blocks known from the prior art for resiliently supporting a bearing, itself supporting a rotary shaft of a turbo-compressor or of a centrifugal compressor rotating at a high speed, are produced by punching a plurality of small holes (102) made in a metal sheet (101) as shown in Figures lb, then the metal sheet (101) is shaped into a cylinder as shown by the solid line in Figure la spring block is deformed as indicated by the dotted lines in FIG. 1a In practice, a plurality of such cylindrical springs is manufactured in the manner described above, then they are fitted one inside the other as
cela est représenté à la figure Ic Cependant on obtient diffi- this is shown in Figure Ic However, we get different
cilement une élasticité satisfaisante En particulier dans le cas d'un arbre lourd, la partie basse ( 103) du bloc-ressort s'enfonce comme le montre la figure ld, ainsi on ne peut pas obtenir des films d'huile satisfaisants et les maintenir entre les parois du bloc-ressort cylindrique, il se produit par conséquent des usures très fréquentes Dans la figure Id la référence numérique ( 104) représente l'extrémité supérieure du bloc-ressort et la référence numérique ( 105) représente la cilly a satisfactory elasticity In particular in the case of a heavy shaft, the lower part (103) of the spring block sinks as shown in FIG. ld, thus one cannot obtain satisfactory films of oil and maintain them between the walls of the cylindrical spring unit, there therefore occurs very frequent wear. In FIG. Id the reference numeral (104) represents the upper end of the spring block and the reference numeral (105) represents the
charge agissant sur l'arbre.load acting on the shaft.
La présente invention a été réalisée dans le but de pallier tous les inconvénients ci-dessus et tous les inconvénients pouvant être rencontrés dans les blocs-ressorts connus de-l'art antérieur pour supporter élastiquement les paliers, et a pour objet de proposer un bloc-ressort pour supporter Plastiquement un palier et pouvant réduire à un minimum les vibrations d'un arbre rotatif supporté par le palier, pouvant augmenter la plage dans laquelle l'arbre peut être utilisé en toute sécurité et peut tourner de façon stable, pouvant augmenter également la The present invention has been carried out with the aim of overcoming all the above drawbacks and all the drawbacks which may be encountered in the known spring blocks of the prior art for resiliently supporting the bearings, and has the object of proposing a block -spring to plastically support a bearing and which can reduce to a minimum the vibrations of a rotary shaft supported by the bearing, which can increase the range in which the shaft can be used safely and can rotate stably, which can also increase the
durée de vie du palier.bearing life.
Tous les effets et avantages de la présente invention, dont ceux décrits ci-dessus, seront mieux compris à l'aide de All the effects and advantages of the present invention, including those described above, will be better understood using
la description ci-après de modes de réalisation préférés, faite the following description of preferred embodiments, made
en référence aux figures et dessins annexés dans lesquels: la figure la est une vue de face d'un élément de ressort d'un bloc-ressort de l'art antérieur pour supporter élastiquement un palier, la figure lb est une vue de côté de celui-ci, la figure Ic est une section axi-le de celui-ci, la figure Id est une section axiale de celui-ci, supportant élastiquement un palier, la figure 2 est une section axiale d'un premier with reference to the appended figures and drawings in which: FIG. 1a is a front view of a spring element of a spring block of the prior art for resiliently supporting a bearing, FIG. 1b is a side view of this one, Figure Ic is an axial section thereof, Figure Id is an axial section thereof, resiliently supporting a bearing, Figure 2 is an axial section of a first
mode de réalisation de la présente invention, supportant élas- embodiment of the present invention, supporting elas-
tiquement un palier qui lui-même supporte un arbre rotatif, la figure 3 aest une vue de face de celui-ci, la figure 3 b est une vue de cÈté de celui-ci, la figure 4 a représente une vue de face d'une partie de ressort en forme de langue poinçonnée dans une feuille métallique ou analogue, conforme à la présente invention, la figure 4 b est une vue utilisée pour expliquer que la partie de ressort en forme de langue représentée à la figure 4 a agit comme un ressort, la figure 5 a représente des portions de ressort en forme de langue, disposées par groupes, la figure 5 b représente des portions de ressort en forme de langue, poinçonnées symétriquement, la figure 5 c représente une pluralité de portions de ressorts en forme de langue en saillie, la figure 5 d représente une portion de ressort en forme de langue poinçonnée de façon appropriée pour produire un degré prédéterminé dans la distribution de contraintes et une a bearing which itself supports a rotary shaft, FIG. 3 a is a front view of it, FIG. 3 b is a side view of the latter, FIG. 4 a represents a front view of a tongue-shaped spring portion punched into a metal foil or the like, according to the present invention, Figure 4b is a view used to explain that the tongue-shaped spring portion shown in Figure 4a acts as a spring, FIG. 5 a represents tongue-shaped spring portions, arranged in groups, FIG. 5 b represents tongue-shaped spring portions, symmetrically punched, FIG. 5 c represents a plurality of spring-shaped portions protruding tongue, Figure 5 d shows a tongue-shaped spring portion appropriately punched to produce a predetermined degree in the stress distribution and a
constante désirée.desired constant.
A la figure 2 la référence numérique ( 1) représente un arbre rotatif, la référence numérique ( 2) un palier, la référence numérique ( 3) un coussinet de palier externe, la référence numérique ( 4) un bloc-ressort conforme à la présente In FIG. 2 the reference numeral (1) represents a rotary shaft, the reference numeral (2) a bearing, the reference numeral (3) an external bearing bearing, the reference numeral (4) a spring block conforming to the present
invention, et la référence numérique ( 5) un carter. invention, and the reference numeral (5) a casing.
Le bloc-ressort( 4)comprend une pluralité d'éléments de ressorts cylindriques emboités coaxialement l'un par rapport à l'autre comme le représente la figure 3 a Chaque élément de ressort est muni d'un groupe de portions( 4 a) de ressorts en forme de langue disposéeslongitudinalement, et espacées les unes des autres-par une faible distance comme cela est représent en figure 3 b Les portions ( 4 a) de ressorts en forme de langue peuvent être formées par une opération conventionnelle de The spring unit (4) comprises a plurality of cylindrical spring elements fitted coaxially with respect to each other as shown in FIG. 3 a Each spring element is provided with a group of portions (4 a) of tongue-shaped springs arranged longitudinally, and spaced apart from each other by a short distance as shown in FIG. 3 b The portions (4 a) of tongue-shaped springs can be formed by a conventional operation of
poinçonnage ou de roulage.punching or rolling.
Au repos c'est-à-dire lorsque aucune charge n'est exercée sur l'élément de ressort, celui-ci présente un rayon de At rest, that is to say when no load is exerted on the spring element, the latter has a radius of
courbure (rl) comme cela est représenté en figure ( 4 b), mais un- curvature (rl) as shown in figure (4 b), but a-
rayon de courbure (r 2) tel qu'indiqué par les traits pointillés lors d'un assemblage avec d'autres éléments de ressorts, est obtenu sous l'effet d'une charge Cependant la portion de ressort ( 4 a) tend à revenir Plastiquement de façon à reprendre radius of curvature (r 2) as indicated by the dotted lines during assembly with other spring elements, is obtained under the effect of a load However the spring portion (4 a) tends to return Plastic so as to resume
sa position initiale ou à reprendre le rayon de courbure (rn). its initial position or to resume the radius of curvature (rn).
Une pluralité d'éléments de ressorts, présentant cha- A plurality of spring elements, each having
cun une pluralité de portions ( 4 a) de ressorts poinçonnés en forme de langue sont laminés puis conformés en cylindres ou en anneaux Le blocressort ( 4) ainsi formé est ajusté serré sur le coussinet ( 3) qui à son tour est ajusté serré sur le palier ( 2) comme cela est représenté en figure 2 Le bloc-ressort ( 4) peut agir comme un ressort sur toute sa périphérie comme cela est cun a plurality of portions (4 a) of springs punched in the shape of a tongue are rolled and then shaped into cylinders or rings The spring block (4) thus formed is adjusted tight on the bearing (3) which in turn is adjusted tight on the bearing (2) as shown in FIG. 2 The spring block (4) can act as a spring over its entire periphery as is
représenté en figure ( 5 c).shown in figure (5 c).
Eventuellement, les éléments de ressort ayant chacun des portions ( 4 a) de ressorts poinçonnées en forme de langue conformes à la présente invention, et les éléments de ressort conventionnels ( 101) (voir figure lb), poinçonnés de trous ( 102), peuvent être éventuellement laminés puis conformés en Optionally, the spring elements each having portions (4a) of springs punched in the shape of a tongue in accordance with the present invention, and the conventional spring elements (101) (see FIG. 1b), punched with holes (102), can possibly be laminated and then shaped into
cylindres ou en anneaux.cylinders or rings.
Les éléments de ressorts du bloc-ressort ( 4) peuvent agir comme un ressort tout le long de leur périphérie, ainsi on peut maintenir des films d'huile satisfaisants, dus à la tension superficielle de l'huile entre les éléments de ressorts Cela The spring elements of the spring unit (4) can act as a spring all the way around their periphery, thus satisfactory oil films can be maintained, due to the surface tension of the oil between the spring elements.
permet d'obtenir une action d'amortissement suffisante Les por- provides sufficient damping action.
tions ( 4 a) de ressorts en forme de langue sont définies de façon appropriée pour proposer un bloc-ressort avec une constance tongue shaped springs (4 a) are appropriately defined to provide a consistent spring block
d'élasticité désirée.desired elasticity.
Jusqu'à présent les portions ( 4 a) de ressorts en forme de langue ont été décrites comme représentant un rayon de courbure prédéterminé (rl), mais on comprendra que les portions ( 4 a) de ressorts poinçonnées peuvent ne présenter aucun rayon de courbure, c'est-à-dire que les portions de ressorts poinçonnées Up to now, the portions (4 a) of tongue-shaped springs have been described as representing a predetermined radius of curvature (rl), but it will be understood that the portions (4 a) of punched springs may have no radius of curvature. , i.e. the portions of springs punched
( 4 a) peuvent être planes.(4 a) can be flat.
Comme le représente la figure ( 5 a) les portions ( 4 a) de ressorts peuvent être juxtaposées ou bien elles peuvent être disposées symétriquement ou bien à l'inverse l'une de l'autre comme cela est représenté en figure 5 b A la place d'une portion ( 4 a) de ressort en forme de langue représentée en figures 3 b, 4 a, 5 a et 5 b, on peut poinçonner des portions ( 4 a) de ressorts As shown in Figure (5 a) the portions (4 a) of springs can be juxtaposed or they can be arranged symmetrically or vice versa one of the other as shown in Figure 5 b At the instead of a portion (4 a) of tongue-shaped spring shown in FIGS. 3 b, 4 a, 5 a and 5 b, it is possible to punch portions (4 a) of springs
hexagonales comme cela est représenté en figure 5 d. hexagonal as shown in Figure 5 d.
Les effets et avantages de la présente invention peu- The effects and advantages of the present invention may
vent être résumés ainsi:can be summarized as follows:
1) dans le but d'assurer une rotation stable de l'ar- 1) in order to ensure a stable rotation of the ar-
bre de rotation, on doit déterminer une constante optimum d'élasticité aussi bien qu'un coefficient d'amortissement optimum Conformément à la présente invention une constante d'élasticité optimum peut être déterminée par une sélection appropriée de la largeur (A), la longueur (B) et l'épaisseur (t) in rotation, an optimum elasticity constant must be determined as well as an optimum damping coefficient In accordance with the present invention an optimum elasticity constant can be determined by an appropriate selection of the width (A), the length (B) and thickness (t)
figurant sur la figure 4 a.shown in Figure 4 a.
2) les portions de ressorts sont disposées uniformément le long de la circonférence ou de la périphérie de chacun-des éléments de ressorts, de façon à éviter un déséquilibre du 2) the spring portions are arranged uniformly along the circumference or the periphery of each of the spring elements, so as to avoid an imbalance of the
bloc-ressort ( 4), et obtenir par conséquent un meilleur centrage. spring unit (4), and therefore obtain better centering.
3) ainsi la rotation stable de l'arbre rotatif peut 3) so the stable rotation of the rotating shaft can
être assurée même pour des vitesses élevées. be assured even at high speeds.
4) les vibrations de l'arbre rotatif peuvent être réduites à un minimum, de façon à ce que la charge vibratoire s'exerçant sur le palier puisse être réduite à un minimum, ce qui entraîne une durée de vie du palier considérablement plus importante. ) on peut maintenir réellement des films d'huile 4) the vibrations of the rotary shaft can be reduced to a minimum, so that the vibration load exerted on the bearing can be reduced to a minimum, which results in a considerably longer bearing life. ) you can actually maintain oil films
entre les éléments de ressorts de façon à supprimer l'usure. between the spring elements so as to eliminate wear.
Toute ceci est donc obtenu par un bloc-ressort pour supporter Plastiquement un palier comprenant une pluralité de All this is therefore obtained by a spring block to plastically support a bearing comprising a plurality of
plaques laminées conformées en cylindres ou en anneaux, cha- laminated plates shaped into cylinders or rings, each
cune des dites plaques fines étant poinçonnée pour définir une pluralité de portions ( 4 a) de ressorts en forme de langue, espacées l'une de l'autre par une faible distance, caractérisé one of said thin plates being punched to define a plurality of portions (4 a) of tongue-shaped springs, spaced apart from each other by a small distance, characterized
en ce que le rayon de courbure de chacune des portions de res- in that the radius of curvature of each of the resistor portions
sorts poinçonnées en forme de langue ( 4 a), est différent de spells marked as a tongue (4 a), is different from
celui de la plaque fine lorsqu'elle est assemblée à l'inté- that of the thin plate when assembled inside
rieur dudit bloc-ressort.laughing of said spring unit.
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