Brevet FR2216481A1 — publié le 19740830

L' invention concerne un dispositif amortisseur, notamment pour l'amortissement pneumatique ou hydraulique de mouvements ou de vibrations dans des instruments de mesure mécaniques ou électromécaniquesg dispositif comportantun axe assemblé solidairement avec 1 t équipage à amortir, cet axe étant accouplé avec une plaque d'amortissement guidée dans un corps creux presque sans jeu et de façon à coulisser facilement. Dans un grand nombre d'instruments de mesure mecaniques ou électromécaniques, comportant des équi- pages susceptibles de vibrer, on utilise des organes amortisseurs pneumatiques ou hydrauliques pour que la mise en vibration ait lieu dans des conditions optimales. S'il s'agit dféquipages à masses et à ressorts, avec de faibles masses et des forces directionnelles, on utilise alors habituellement des amortisseurs dans lesquels des pistons ou des ailettes sont déplacés dans une cavité à une distance le plus souvent constante d'une paroi. Cependant, lorsque ces forces de passent une certaine valeur, les dimensions des organes amortisseurs deviennent trop importantes -ou les jeux sont trop faibles pour pouvoir obtenir un amortissement efficace avec la sécurité voulue contre les dérangements et des conditions raisonnables de depense de matière, d'encombrement et de précision. Dans de tels cas, on utilise des ailettes ou des pistons venant en contact direct.Toutefois, dans bien des applications, la fraction du frottement coulombien est trop élevée dans le bilan des forces. L'invention a pour but de réaliser un dispositif amortisseur pour forces élevées, et de réduire en même temps le frottement coulombien des ailettes ou des pistons venant en contact direct. On doit en outre éviter, dans une large mesure, 1 t insécurité existant à l'e'tat d'équilibre et conditionnée par les forces de frottement. L'invention concerne, à cet effet, un dispositif du type ci-dessus, caractérisé en ce que deux corps de manoeuvre assemblés solidairement avec l'axe sont prévus pour accoupler cet axe avec la plaque d'amortissement, cette plaque, disposée entre les corps de manoeuvre, pouvant hêtre de'placôe alternativement par eux, suivant le sens de déplacement de l'axe, la distance entre les deux corps de manoeuvre étant supérieure à 1 t épaisseur de la plaque d'amortissement. Les avantages obtenus avec l'invention résultent notamment de ce que, pour des forces élevées à amortir dans l'organe amortisseur, on peut obtenir un faible frottement avec des jeux ou intervalles les plus faibles possibles. On doit alors supposer que de faibles vibrations parasites sont constamment superposées aux déplacements de l'axe provoqués par le processus de mesure, l'amplitude de ces vibrations étant suffisante pour interrompre temporairement le flux de force entre les corps de manoeuvre et la plaque d'amortissement. Cela peut notamment se manifester lorsqu'on approche de la position d'ôquilibre de ltéquipage, car la vitesse est alors très faible et, en conséquence, les forces pneumatiques s'exerçant sur la plaque disparaissent.Une telle interruption ramène à zéro les forces de frottement radiales entre les corps de manoeuvre et la plaque. Cette plaque est alors appliquée sur la paroi du corps creux d'amortisseur tout au plus par la force due à son poids. I1 en résulte que la force de frottement axiale entre la plaque d'amortissement et la paroi du corps creux est aussi extrêmement faible. En conséquence, la valeur de mesure stétablit de façon presque indépendante des forces de frottement. L'invention sera mieux comprise en regard de la description ci-après et des dessins annexés représentant deux exemples de réalisation de l'invention, dessins dans lesquels - La figure 1 représente un premier exemple de réalisation, pour des mouvements de l'axe en direction axiale; - La figure 2 représente un second exemple de réalisation, pour des mouvements de rotation de l'axe; - La figure 3 est une coupe effectuée suivant la ligne III-III de la figure 2. Dans le premier exemple de réalisation représenté sur la figure 1, l'axe 10 est guidé par deux paliers 11 de façon à pouvoir se déplacer axialement. L'une des extrômitôs de l'axe 10 est assemblée avec l'équipage à amortir, qui se compose d'une masse vibrante 12 reliée par deux ressorts 13 à un carter, non représenté sur la figure 1. L'autre extrémité de l'axe 10 est accouplée avec une plaque d'amortissement 15, réalisée sous forme de disque 14.Le disque d'amortissement 14 est guidé axialement dans un cylindre 16 pour se déplacer librement. L'intervalle- de jeu entre le disque d'amortissement 14 et le cylindre 16 est choisi suffisamment faible pourquPa une température limite inférieure non atteinte en service, il évite tout juste le grippage. Pour réduire le frottement, le disque d'amortissement 14 est constitué en une matière présentant un faible coefficient de frottement (par exemple en- téflon) et la paroi intérieure du cylindre 16 est polie. Pour assurer l'accouplement de l'axe 10 avec le disque d'amortissement 14, il est prévu à l'-extrômitô de l'axe 10 deux corps de manoeuvre 18 réalisés sous forme de bagues de manoeuvre 17. Ces bagues de manoeuvre sont disposées à une distance déterminée pour que le disque d'amortissement 14, placé entre elles, ait un certain jeu.L'axe 10 pénetre par un perçage central 19 à travers le disque d'amortissement 14 Le perçage 19 a un diamètre supérieur à celui de l'axe 10 et déterminé pour que le disque d'amortissement 14 ne puisse jamais venir en contact avec l'axe 10 en raison des tolérances dans la réalisation des paliers ou par suité des vibrations. En faisant varier le diamètre d'un petit perçage 20 pratique dans le cylindre 16 fermé d'un côté ou dans le disque 14, on peut régler le facteur d'amortissement de l'équipage. Etant donné que l'axe 10 ne peut pas venir en contact avec le disque d'amortissement 14, il ne peut pas etre transmis de forces radiales directes. Celles-ci se produiraient, en cas d'assemblage rigide de l'axe 10 avec le disque d'amortissement 14, en raison des tolérances ou par suite des vibrations. L'étanchéité du perçage 19 est assurée, pendant le mouvement de l'axe 10, en ce que 1'une des deux bagues de manoeuvre 17 est appliquée contre le bord du perçage 19. Le disque d'amortissement 14 constitue un joint d'étanchéité à labyrinthe, conjointement avec les deux bagues de manoeuvre 17, ce joint offrant une-grande résistance a' ltécoulement. En superposant de faibles vibrations parasites, lors du déplacement de l'axe, par exemple-au moyen d'un processus de mesure, le flux de force entre les bagues de manoeuvre 17 et le disque d'amortissement 14 est temporairement interrompu, notamment lorsqu'on s'approche de la position d'équilibre de ltéquipage, car la vitesse est alors faible et, par suite, les forces pneumatiques qui agissent sur le piston disparaissent. A l'équilibre, ltéquipage ne subit pas d'amortissement pour un mouvement ayant l'ordre de grandeur du jeu entre l'axe 10 et le disque d'amortissement 14. Le second exemple de réalisation repré- senté sur les deux figures 2 et 3 constitue un dispositif amortisseur pour un axe 10 tournant. L'axe 10 est monté pour tourner au centre du corps creux, réalisé sous forme de carter semi-cylindrique 21. Dans la cavité intérieure du corps semicylindrique 21, 17 axe 10 passe dans un tube de guidage 22 assemblé solidairement avec le carter 21. La plaque d'amortissement 15 effectue, quand l'axe 10 tourne, un mouvement de pivotement dans la cavité semi-cylindrique concentrique existant entre le tube de guidage 22 et le carter. Pour la matière, les propriétés et les tolérances de la plaque d'amortissement 15, les indications de la- description se référant à la figure 1 sont-valables.L'axe 10 est accouplé avec la plaque d'amortissement 15 au moyen de deux corps de manoeuvre 18, en forme de L, réalisés en tant qbe leviers assemblés rigidement avec cet axe 10. Les leviers 23 sont disposés de part et d'autre de la plaque d'amortissement 15, de façon telle que cette plaque soit maintenue radialement avec un certain jeu. Ces leviers attaquent la plaque d'amortissement 15 à peu près au centre d'action des forces. De façon analogue à la réalisation suivant la figure 1, deux perçages 20 servent à régler le degré d~amortissement. Au lieu des deux perçages 20, on peut aussi prévoir un perçage unique dans la plaque d'amortissement 15. Il ne peut se développer de forces de frottement notables entre la plaque d'amortissement 15 et le carter semi-cylindrique 21, ainsi que le tube de guidage 22, que dans la mesure où des forces agissent entre les surfaces de contact de la plaque d'amortissement 15 et des leviers 23, c'est-à-dire si un couple pneumatique s'exerce sur la plaque d'amortissement 15. Si ce couple tend vers zéro lorsqu'on s'approche de l'ôtant d'équilibre, la force de frottement disparaît également. Les petites vibrations parasites qui se produisent lors des déplacements de l'axe agissent de façon analogue à ce qui a été décrit pour l'exemple de réalisation suivant la figure 1. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés, à partir desquels on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 10) Dispositif amortisseur, notamment pour l'amortissement pneumatique ou hydraulique de mouvements ou de vibrations, dans des instruments de mesure mécaniques ou électromécaniques, dispositif comportant un axe assemblé solidairement avec 1'équipage à amortir, cet axe étant accouplé avec une plaque d'amortissement guidée dans un corps creux presque sans jeu et de façon à coulisser facilement-, dispositif caractérisé en ce que deux corps de manoeuvre (18), assemblées solidairement avec l'axe (10), sont prévus pour accoupler cet axe (10) avec la plaque d'amortissement (15), cette plaque (15), disposée entre les corps de manoeuvre (18), pouvant être déplacée alternativement par eux, suivant le sens de déplacement de l'axe (10), la distance entre les deux corps de manoeuvre (18) étant supérieure à l'épaisseur de la plaque d'amortissement (15). 20) Dispositif amortisseur, suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'axe (10) repose sur deux appuis en vue de son mouvement axial, en ce que la plaque d'amortissement (15), réalisée sous forme de disque (14), est disposée perpendiculairement à la direction de l'axe, en ce que l'axe (10) pénètre par un perçage (19) à travers le disque d'amortissement (14) et en ce que le diamètre du perçage (19) est supérieur à celui de l'axe (10), pour éviter le contact radial de l'axe (10) avec le disque d'amortissement (14). 30) Dispositif amortisseur, suivant la revendication 2, caractérise en ce que les corps de manoeuvre (18), prévus de part et d'autre du disque d'amortissement (14), sont réalisés sous forme de bagues de manoeuvre (17). 40) Dispositif amortisseur, suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la plaque d'amortissement (15) est disposée parallèlement à la direction de l'axe (10), en vue du mouvement de rotation de cet axe (10), en ce que les corps de manoeuvre (18) sont réalisés sous forme de leviers (23) et en ce que la plaque d'amortissement (15) peut ainsi être entraînée en un point éloigné de l'axe (10), notamment au centre dsattaque de cette plaque (15). 50) Dispositif amortisseur, suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la plaque d'amortissement (15) est réalisée en une matière présentant un faible coefficient de frottement, notamment en téflon. 60) Dispositif amortisseur suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caxactérisé en ce que, pour réduire le frottement, la surface intérieure du corps creux (16, 21), devant laquelle se déplace la plaque d'amortissement (15), est polie.