Brevet FR2008718A1 — publié le 19700123

Ia présente invention concerne une machine à vibrer,- en particulier un mouton vibrant, destiné à travailler sous l'eau. Bes machines vibrantes, à partir d'une certaine grandeu;, provoquent, lorsqu'elles travaJllent dans un liquide peu ou pas compressible, un mouvement important et souvent intolérable dudit liquide. Les surfaces de la machine vibrante, ayant une composante de mouvement perpendiculaire à leur plan, effectuent lors de leur va-et-vient, une sorte de pompage, en refoulant, puis en aspirant le liquide. t'effet dc pompage augmente avec la grandeur de la machine et avec la vitesse ou l'accélération de la vibration. Ce mouvement du liquide consomme une puissance importante. tes ondes de pression se propagent très loin à travers le liquide. Ces phénomènes peuvent mme se traduire par une cavitation. ta présente invention se propose de fournir une solution plus économique pour éviter le mouvement de va-et-vient du liquide, au moins de le réduire au minimum. I1 serait possible de placer la machine vibrante sous une cloche à plongeur remplie d'air. Mais cette solution ne peut être appliquée que pour de petites machines vibrantes, étant donné qu'à partir d'une certaine grandeur des machines vibrantes, les frais gue représente la cloche à plongeur augmentent de telle manière que cette solution n'est plus applicable pour des raisons économiques.En outre, dufait que la machine est enfermée dans une enceinte, il peut se produire une accumulation de chaleur, Si la machine ntest pas refroidie par de l'air comprime. Ce refroidissement augmente tellement le coût de cette solution, qu'on ne peut plus la faire intervenir d'une manière économique. te but visé est atteint conformément à l'invention du fait que les sur-,-aceE limites de la machine à vibrer qui ne pas parallèlement à la direction de la vibration sont séparées de l'eau par un coussin d'air. suivant une autre caractéristique de l'invention, la machine à vibrer est avantageusement constituée de telle manière que ses surfaces limites s'tendent parallèlement et perpendiculairement à la direction de la vibration et que les surfaces limites qui sont perpendiculaires à la direction de la vibration sont séparées de l'eau par des coussins d'air. Grâce à ce mode de réalisation de la machine à vibrer, on peut réduire le nombre des coussins d'air nécessaires au minimum. Suivant une autre caractéristique de l'invention, la surface limite supérieure du dispositif d'actionnement ou vibrateur est séparée de l'eau grâce à un coussin d'air dans une cloche dont la pos-ition est réglable et la surface limite inférieure est séparée de l'eau par un coussin d'alr dans une cloche fixée au dispositif d'actionnement ou vibrateur, et vibrant avec lui. Au lieu d'unc réalisation de ce genre en forme de cloche, on peut, pour retenir le coussin d'air, disposer sur les surfaces supérieure et inférieure du vibrateur, des capots élastiques remplis d'air qui sont fixés aux surfaces supérieure et inférieure ou-dans un cassis entourant lc vibrateur. Des ballons remplis d'air peuvent être disposés au voisinage immédiat des- surfaces limites en liaison avec ces cloches ou ces capots remplis d'air ou bien isolément. Ces ballons remplis d'air peuvent castre fixés par des liaisons élastiques aux parties vibrantes, de préférence au vibrateur, ou titre fixées par une liaison rigide à un châssis suspendu au cabale. Selon une autre caractéristique de l'invention, on peut, en outre, faire passer dans les cloches, capots ou ballons remplis d'air, de l'air comprimé provenant des surfaces limites supérieure et/ou inférieure t/ou du châssis disposé au voisinage immédiat de ces surfaces. Grâce à l'ai qui stécoule, le liquide devient élastique aux endroits considérés et seules les pieces qui sont très proches du vibrateur entrent en vibration. te volume de l'air contenu dans les cloches, capots ou ballons, est adapté de préférence aux caractéristiques de vibration par insufflation ou évacuation d'air. On peut ainsi obtenir que la transmission des mouvements de vibration à l'eau environnante soit réduite au minimum. Pourtant, il n'est pas possible d'obtenir dans tous les cas une adaptation suffisante aux caractéristiques de vibration, étant donné qu'on ne peut aller en-dessous d'un volume minimal d'air et que le volume maximal d'air est déterminé par la grandeur des cloches,- capots et ballons.Il convient de prévoir dans un tel cas, une conduite d'équilibrage entre la chambre à air supérieure ct la chambre à air inférieure, de façon qu'il y ait un volume dtair déterminé entre la chambre à air supérieure et la chambre à air inférieure, qui puisse varier périodiquement d'une façon correspondant aux mouvements de vibration du vibrateur. Pour empocher que l'air ne s'échappe entièrement de la chambre inférieure, on prévoit avantageusement dans la conduite d'équilibrage, une membrane séparant le volume d'air supérieur du volume d'air inférieur, tout en permettant néanmoins des variations du volume d'air. Suivant une autre caractéristique de I'j.nvcntion, le volume d'air se trouvant en avant dans la direction d'avance doit entre plus grand que l'autre volume d'air. On comprendra mieux l'invention, à la lecture de la description détaillée suivante, considérée en regard de dessins annexés représentant à titre illustratif, mais nullement limitatif, plusieurs modes de réalisation de l'invention. Sur ces dessins les figures 1 à 5 montrent diverses formes d'exécution de l'invention, On a choisi comme exemple d'application de l'invention le cas d'un mouton pour enfoncer sous l'eau des pilots ou éléments analogues. tes figures de 1 à 5 montrent en élévation latérale et partiellement en coupe, divers modes de réalisation de l'invention. Sur la figure 1, ainsi que sur les autres figures 2 à 5, on a représenté le vibrateur 1 fixé sur 1 corps à enfoncer 2, d'une manière non représentée. te vibrateur 1 est constitué selon une caractéristique avantageuse de l'invention de telle sorte qu'il est limité seulement par des surfaces 3, 4, parallèles à la direction de vibration et par des surfaces 5, 6, 7 perpendiculaires à cette direction. A la face inférieure 5 du vibrateur 1 est fixée une cloche 8, remplie d'air, qui vibre avec le vibrateur 1. La partie supérieure du vibrateur et la surface limite 6rstélèvent dans une cloche fixe 9, remplie d'air, qui est accrochée aux cibles 10 ou à un dispositif analogue. En laissant filer les cibles 10, on arrive à maintenir constante la distance entre la cloche 9 et la position moyenne du vibrateur 1. La cloche 9 est empêchée par son propre noids de remonter trop haut. ta référence 11 désigne une conduite de liaison entre les volumes d'air supérieur et inférieur. Une membrane non représentée est avantageusement disposée dans la conduite de liaison, et cette membrane sépare le volume d'air supérieur du volume d'air inférieur sans eep8cher les mouvements de vibration ou oscillations. La figure 2 montre une autre forme de réalisation de l'invention. Des capots 15 et 16 remplis d'air, comportant des parois latérales en matériau élastique, sont fixés à la face supérieure 6 et à la face inférieure 5 du vibrateur 1. tes capots peuvent bien entendu autre constitués uniquement par un matériau élastique. D'élastici- té de ces capots compense les trajets oscillatoires du vibrateur, si bien que les surfaces tournées vers le liquide, qui sont les surfaces 17 et 18 des capots 15 et 16 qui peuvent titre en un matériau rigide, ne subissent pratiquement aucun déplacement oscillatoire. ta figure 3 montre une variante du mode d'exécution de i'invention représenté sur la figure 2. tes capots 15 et 16 sont, dans cette forme d'exécution de l'invention, fixés sur un chassies 21 en- tourant le vibrateur. te chassies 21 est accroché aux cibles 22 et peut être maintenu à la m8me hauteur que le vibrateur 1 en laissant filer les cibles. tes capots 15 et 16 touchent de préférence les surfaces supérieure et inférieure 5 et 6 du vibrateur 1. Mais les capots 15 et 16 peuvent aussi être disposés à peu de distance du vibrateur, comme le montre la figure 3. La figure 4 montre une disposition selon l'invention dans laquelle les capots 15 et 16 selon les figures 2 et 3, sont divisés en ballons isolés remplis d'air 25 et 26 qui sont disposés au voisinage immédiat du vibrateur. te nombre des ballons est déterminé en fonction des caractéristiques d'oscillation nécessaires. tes ballons peuvent dtre fixés, comme ceci est représenté en dessous du vibrateur 1, au moyen de liaisons rigides 28, à un chassies 27 qui est suspendu aux cibles 30, ou bien ils peuvent être fixés au vibrateur lui-même au moyen de liaisons élastiques 29, comme cela est représenté au-dessvs du vibrateur. Dans les formes d'exécution de l'invention selon les figures 1 à 3, ces ballons remplis d'air peuvent être encore employés en supplément pour empêcher aussi dans des conditions extrmes, la transmission du mouvement de vibration à l'eau selon les possibilités. La figure 5 montre un autre exemple de réalisation de l'inven- tion, à utiliser avec des machines à vibrer fonctionnant sous l'eaux On a prévu aux faces supérieure 6 et inférieure 7 du vibrateur, des chtssis 31 et 32 qui présentent des ouvertures pour laisser s'écouler de l'air comprimé. Ces cassis peuvent être assujettis au vibrateur 1 ou être accrochés à des cibles indépendamment du vibrateur.Dans l'exemple de réalisation représenté, le chassies 31 est fixé à la face supérieure du vibrateur 1, tandis que le chassies 32 est accroché aux cibles 33 et se trouve à peu de distance de la face inférieure 5 du vibrateur. L'air comprimé est amené par des conduites 34 et 35 aux châssis 31 et 32. Cette forme d'exécution de l'invention représentée sur la figure 5, se prête également comme dispositif complémentaire aux agencements selon les modes de réalisation de l'inven- tio représentés sur les figures 1 à 4, afin que dans les conditions de travail les plus rigoureuses, elle ait le plus petit effet possible sur l'eau environnante. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode opératoire et aux exemples décrits et représentés, et peut recevoir diverses variantes rentrant dans l'esprit et la portée de l'invention. VEMDICA. TIONS 1. Machine à vibrer, en particulier un mouton vibrant, destinée à travailler sous l'eau, caractérisée par le fait que les surfaces limites de la machine à vibrer qui ne s'étendent pas parallèlement à la direction dc vibration, sont séparées dc l'eau par des coussins d'air. 2. Machine à vibrer selon la revendication 1, caractérisée par le fait que les surfaces limites (3, 4, s ft 6) de la machine à vibrer, s'étedent parallèlement et perpendiculairement à la direction de vibration, et que les surfaces limites (5, 6) qui s'étendent perpendiculairement à la direction de vibration, sont séparées de l'eau par des coussins d'air (cloches 8, 9s capots 15, 16; ballons 25, 26; écoulement d'air). 3. Machine à vibrer selon la revendication 1 ou 2, caractérisée par le fait que la surface supérieure limite (6) du vibrateur est séparée de l'eau par un coussin d'air dans une cloche mobile (9), et que la surface inférieure (5) est séparée de l'eau par un coussin d'air dans une cloche (8) fixée au vibrateur et vibrant avec lui. 4. Machine à vibrer selon la revendication 1 ou 2, caractérisée par le fait que des capots élastiques (15, 16) remplis d'air sont disposés à la surface supérieure (6) et à la surface inférieure (5) du vibrateur. 5. Machine à vibrer selon la revendication 4, caractérisée par le fait que les capots (15, 16) remplis d'air, sont fixés aux surfaces limites (5, 6) supérieure et inférieure du vibrateur (1). 6. Machine à vibrer selon la revendication 4, caractérisée par le fait que les capots (15, 16) remplis d'air, sont fixés dans un chtssis (21) entourant le vibrateur (1). 7. Machine a' vibrer selon la revendication 6, caractérisée par le fait que les capots (15, 16) remplis d'air, fixés au chtssis (21), sont en contact avec les surfaces limites (5, 6) du vibrateur (1). 8. Machine à vibrer selon la revendication 6, caractérisée par le fait que les capots (15, 16)~remplis d'air, fixés au cassis (21) ne touchent pas les surfaces limites (5, 6) du vibrateur (1). 9. Machine à vibrer selon la revendication 1 ou 2, ou selon l'une quelconque des revendications 3 à 8, caractérisée par le fait que des ballons (25, 26) remplis d'air sont disposés au voisinage immédiat des surfaces limites (5, 6). 10. Machine à vibrer selon la revendication 9, caractérisée par le fait que les ballons (26) sont reliés par des liaisons élastiques (29) aux parties vibrantes, et de préférence au vibrateur (1). 11. Machine à vibrer selon la revendication 9, caractérisée par le fait que les ballons (25) remplis d'air sont fixés par des liaisons rigides (28) à un châssis (27) accrochés à des cibles (30). 12. Machine à vibrer selon la revendication 1 ou 2, ou selon l'une quelconque des revendications 3 à 11, caractérisée par le fait que de l'air comprimé s'écoule des surfaces limites (5, 6) supérieure et/ou inférieure et/ou du chtssis (32) disposé au voisinage immédiat de ces surfaces. 13. Machine à vibrer selon une ou plusieurs des revendications 3 à 12, caractérisée par le fait que les volumes d'air sont adaptés aux caractéristiques de vibration. 14. Machine à vibrer selon une ou plusieurs des revendications 3 à 11, caractérisée par le fait que le volume d'air supérieur est relié au volume d'air inférieur par une conduite d'équilibrage (11). 15. Machine à vibrer selon la revendication 14, caractérisée par le fait que dans la conduite d'équilibrage, il est prévu un moyen (membrane, piston ou analogue) séparant le volume d'air supérieur du volume d'air inférieur, tout en permettant néanmoins des mouvements oscillatoires du volume d'air. 16. Machine à vibrer selon une ou plusieurs des revendications 3 3 à 12, caractérisée par le fait que le volume d'air situé en avant dans la direction d'avance est plus grand que l'autre volume d'air.