Brevet FR2406720A1 — publié le 19790518

La présente invention concerne un silencieux destiné à être monté à la sortie d'échappement d'un dispositif actionné par un gaz moteur, en particulier d'un outil pneumatique tel qu'une meuleuse, un moteur ou un marteau pneumatique. Les dispositifs actionnés par un gaz moteur, tels que notamment les outils, et moteurs pneumatiques OU moteurs mas par tout autre gaz, les vérins, les distributeurs, les valves, ont pour principal inconvénient de produire en cours de fonctionnement un niveau sonore important dû à l'échappement du gaz moteur dans le milieu extérieur. On sait que l'importance de ce niveau sonore provient essentiellement de deux causes qui sont d'une part les variations cycliques de pression du gaz d'échappement, et d'autre part les variations de valeur de crête de ce niveau sonore dans les bandes de fréquence audibles. On a déjå tenté d'agir sur ces deux causes en réalisant des silencieux de structure généralement complexe comprenant une ou plusieurs chambres de détente, de forme plane, hélicoidale ou autre qui sont pourvues éventuellement de chicanes internes et d'éléments filtrants. Ces dispositifs antérieurs présentent certains inconvénients en ce sens qu'ils sont généralement d'une efficacité médiocre et qu'ils présentent un encombrement, un poids et un prix de revient important. De plus, lorsque ces dispositifs comportent des éléments filtrants1 ces derniers se colmatent assez rapidement, ce qui occasionne des opérations de nettoyage fréquentes. La présente invention propose un silencieux qui, par un seul moyen, permet à la fois d'amortir les variations cycliques de pression du gaz d'échappement et de diminuer les augmentations de valeur de crête du niveau sonore d'échappement. Selon l'invention, on propose un silencieux destiné à être monté à-la sortie d'échappement d'un gaz moteur d'un dispositif actionné par ce gaz moteur, qui comporte une chambre de détente dans laquelle débouche la sortie d'échappement et qui communique avec ltextérieur par un passage pourvu d'un obturateur disposé pour faire officedediaphragme et dégager plus ou moins l'ouvertured'échappementenfonction de la pression et du débit de gaz dans la chambre et réalisé dans un matériau apte à amortir les variations cycliques de ladite pression. L'obturateur du silencieux de l'invention est de préférence réalisé dans un matériau élastiquement déformable qui grâce à son inertie massique permet d'amortir partiellement les variations cycliques de pression du gaz d'échappement. Le choix de ce matériau dépendra essentiellement de la nature du gaz d'échappement, de la température et de la pression de ce dernier et d'autres paramètres du même genre. En général, un matériau élastomère tel que, par exemple, un caoutchouc nitrile conviendra dans la plupart des dispositifs fonctionnant à l'air comprimé. De plus, l'ouverture variable de l'obturateur faisant office de diaphragme permet d'amortir les variations de valeurde crête du niveau sonore d'échappement, sans qu'il soit nécessaire de recourir à des éléments filtrants ou à des chicanes encombrantes, comme tel est le cas avec les dispositifs de la technique antérieure. On comprendra donc que l'ouverture de l'obturateur du dispositif de l'invention s'adapte automatiquement au débit et à la pression du gaz d'échappement. De plus, en l'absence d'échappement de gaz, la lèvre de l'obturateur est en position fermée, ce qui permet d'assurer une protection efficace du dispositif au repos contre l'introduction de poussières par la sortie d'échappement. Bien que le silencieux de l'invention puisse être utilisé de façon générale dans tous les dispositifs fonctionnant sous l'action d'un gaz moteur, il trouve une application particulière aux outils pneumatiques, tels que les meuleuses ou moteurs pneumatiques. Dans ce genre d'outil, le moteur pneumatique est un moteur à palettes alimenté en air comprimé et logé à l'intérieur d'un carter de forme généralement incurvée, par exemple cylindrique, pourvu sur sa périphérie d'une pluralité d'orifices de sortie d'échappement, par lesquels le gaz moteur, c'est-à-dire l'air comprimé, est libéré dans le milieu extérieur. Dans ce cas, on réalisera avantageusement la chambre de détente du silencieux de l'invention de manière qu'elle puisse s'adapter sur le pourtour du carter, de préférence sur un demi-pourtour du carter, la chambre de détente du silencieux présentant alors une paroi incurvée, par exemple semi-cylindrique, délimitée par ledit demi-pourtour du carter. Dans un premier mode de réalisation d'un silencieux de l'invention convenant àune meuleuse pneumatique comme indiqué cidessus, la chambre du silencieux est en outre délimitée par une paroi rigide sensiblement radiale affectant la forme d'une demicouronne et par un obturateur affectant une forme semitronconique dont le bord extérieur est rappelé élastiquement en direction de ladite paroi rigide. Dans ce premier mode de réalisation, l'obturateur présente de préférence des nervures radiales de renforcement destinées à faciliter l'application du bord extérieur de l'obturateur en direction de ladite paroi rigide. Dans ce premier mode de réalisation, la paroi rigide de la chambre du silencieux sera avantageusement constituée par le protecteur de meule qui est fixé sur le carter de la meuleuse. Dans un second mode de réalisation du dispositif de l'invention, convenant à l'application précitée, la chambre de détente est en outre délimitée par une autre paroi semicylindrique pourvue d'un obturateur en forme de croissant de lune. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture du complément de description qui va suivre et en référence aux figures du dessin annexé, sur lesquelles la figure 1 représente une vue en coupe longitudinale d'une meuleuse équipée d'un silencieux conforme au premier mode de réalisation précité la figure 2 représente une coupe prise suivant la ligne II-II de la figure 1 la figure 3 représente une vue de côté du carter d'une meuleuse équipée d'un silencieux conforme au deuxième mode de réalisation précité ; et la figure 4 représente une vue en coupe prise suivant la ligne IV-IX de la figure 3. Le dispositif représenté sur les figures 1 et 2 est une meuleuse portative pneumatique comprenant un carter 10 de forme généralement cylindrique à l'intérieur duquel est logé un moteur à palettes (non représenté) fonctionnant à l'air comprimé et entrainant en rotation un disque de meulage 12 porté par un support 14. Le gaz moteur, en l'occurrence l'air comprimé, s'échappe du carter de la meuleuse au travers de six orifices 16, 18, 20, 22, 24 et 26 répartis sur pratiquement un demi-pourtour du carter (cf. figure 2). Le disque de meulage 12 est partiellement recouvert par un protecteur 28 de forme semi-circulaire qui est fixé sur la face avant 30 du carter de la meuleuse. Le carter 28 présente une paroi sensiblement radiale 32 affectant la forme d'un secteur généralement semi-circulaire. Sur la meuleuse des figures 1 et 2 est fixé un silencieux 34 selon l'invention. Ce silencieux 34 est réalisé en une seule pièce dans un matériau élastiquement déformable, tel qu'un matériau élastomère comme par exemple un caoutchouc nitrile. Le silencieux 34 comporte une paroi cylindrique 36 qui vient s'adapte sur le pourtour cylindrique du carter de la meuleuse. La paroi 36 est pourvue d'orifices 38, 40, 42, 44, 46 et 48 destinés à venir en vis-à-vis respectivement des orifices 16, 18, 20, 22, 24 et 26 du carter de la meuleuse (cf. figure 2). La paroi 36 correspond à un secteur supérieur à 180 de manière que les deux extrémités libres 50 et 52 de cette paroi constituent des pattes de fixation du silencieux sur le carter de la meuleuse.Les pattes 50 et 52 sont fixées sur le carter 10 de la meuleuse au moyen respectivement de deux vis 54 et 56. Le silencieux 34 comporte en outre une paroi 58 en forme de secteur tronconique présentant un bord intérieur semicirculaire 60 constituant le rattachement de la paroi 58 avec la paroi 36 et un bord extérieur semi-circulaire 62 qui constitue un bord libre venant normalement s'appliquer en direction de la paroi 32 du protecteur de la meuleuse Entre les parois 36 et 58 du silencieux 34 sont prévues quatre nervures de renforcement 64, 66, 68 et 70 (cf. figure 2). Le silencieux de l'invention définit ainsi entre les deux parois 36 et 58 et entre la paroi 32 du protecteur 28 une chambre de détente formée par trois compartiments 72, 74 et 76 (cf. figure 2). La chambre de détente ainsi constituée communique avec le milieu extérieur au moyen du bord 62 de la paroi 58 qui constitue ainsi la lèvre libre d'un diaphragme déformable dont l'ouverture varie en fonction du débit et de la pression du gaz d'échappement. La paroi 58 constitue ainsi un obturateur faisant officedediaphragme et dégageantplus ou moins l'ouverture de passage de la chambre vers le milieu extérieur en fonction de la pression et du débit de gaz dans la chambre. Lorsque le moteur à palettes de la meuleuse n'est pas actionné, le bord 62 de la paroi 58 est appliqué contre la paroi 32 du protecteur 28 et offre ainsi l'avantage de mettre les orifices de sortie d'échappement à l'abri des poussières. En régime de fonctionnement du moteur, le bord 62 de la paroi 58 se soulève plus ou moins en fonction du débit et de la pression des gaz d'échappement et en fonction de la charge du moteur. Il en résulte que les variations cycliques de pression du gaz d'échappement sont partiellement amorties par l'inertie massique du matériau élastiquement souple qui constitue l'obtu- rateur du silencieux et que les augmentations de valeur de crête du niveau sonore d'échappement sont diminuées par l'ouverture variable de la chambre de détente suivant l'état de pression et de débit du gaz d'échappement. Dans la réalisation des figures 1 et 2, l'épaisseur de la paroi 58 doit être suffisamment épaisse pour amortir par inertie massique les réflexions d'onde sonore à l'intérieur de la chambre et abaisser ainsi le niveau sonore de la meuleuse. Il convient de remarquer que le silencieux 34 offre notamment comme avantage d'être très léger et surtout d'être peu encombrant et de ne pas masquer la visibilité de l'opérateur puisqu'il se trouve disposé au-dessus du protecteur de la meule. Dans la réalisation représentée sur les figures 3 et 4, le carter 78 de forme sensiblement cylindrique d'une meuleuse est équipé d'un silencieux 80 réalisé conformément au deuxième mode de réalisation de l'invention précité. Le carter 78 est pourvu d'une pluralité d'orifices de sortie d'échappement, tels 82 répartis sur plusieurs rangées et sur moins d'un demipourtour du carter. Le silencieux 80 présente une paroi affectant une section en U dont le fond est un demi-cercle ayant sensiblement le même diamètre que celui du carter de la meuleuse et disposé de façon excentrée par rapport au carter de la meuleuse. Le silencieux 80 est fixé par ces deux branches 84 et 86 sur le carter de la- meuleuse au moyen de vis telles 88 et 90. Le silen cieux 80 est réalisé d'une seule pièce par moulage d'un matériau élastiquement déformable, tel qu'un matériau élastomère. Le silencieux 80 délimite ainsi en combinaison avec la paroi extérieure du carter une chambre de détente 92 affectant une section en croissant de lune (cf. figure 4). Cette chambre est délimitée à l'une de ses extrémités par une paroi 94 en forme de croissant de lune qui fait partie intégrante du silencieux et qui s'adapte étroitement sur le carter de la meuleuse. L'autre extrémité du silencieux 80 est pourvue d'un obturateur 96 en forme de croissant de lune, muni d'un bord extérieur semi-circulaire 98 qui est rappelé élastiquement en direction du carter de la meuleuse. Lorsqu'aucun gaz d'échappement ne sort des orifices 82 du carter, le bord 98 de l'obturateur est appliqué étroitement contre le carter de la meuleuse.En revanche, lorsque la meuleuse est en fonctionnement, le bord 98 de l'obturateur se soulève plus ou moins en fonction du débit et de la pression du gaz d'échappement sortant des orifices 82. Dans la réalisation des figures 3 et 4, le silencieux 80 pourrait en variante être réalisée de manière composite, l'obturateur étant réalisé dans un matériau élastiquement déformable et le reste dans un matériau rigide par exemple un matériau métallique. Il doit être entendu que l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation spécifiquement décrits et représentés et qu'elle s'étend de manière générale à la réalisation de silencieux convenant pour tout type de dispositifs fonctionnant sous l'action d'un gaz moteur. La réalisation de la chambre de détente et de l'obtu- rateur qui lui est associé sera choisie pour chaque cas particulier en fonction de la structure du dispositif, de la nature du gaz d'échappement et des paramètres de fonctionnement du dispositif. REVENDICATIONS 1. Silencieux destiné à être monté à la sortie d'échappement d'un gaz moteur d'un dispositif, caractérisé par le fait qu'il comporte une chambre de détente dans laquelle débouche la sortie d'échappement et qui communique avec l'extérieur par un passage pourvu d'un obturateur disposé pour faire office de diaphragme et dégager plus ou moins l'ouverture de passage en fonction de la pression et du débit de gaz dans la chambre et réalisé dans un matériau apte à amortir les variations cycliques de ladite pression. 2. Silencieux selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'obturateur est réalisé dans un matériau élastiquement déformable. 3. Silencieux selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que l'obturateur est réalisé dans un matériau élastomère. 4. Silencieux selon la revendication 3, caractérisé par le fait que le matériau élastomère est un caoutchouc nitrile. 5. Dispositif comportant une sortie d'échappement d'un gaz moteur, caractérisé par le fait qu'il comporte un silencieux selon l'une des revendications 1 à 4 monté à ladite sortie d'échappement. 6. Dispositif selon la revendication 5, constitué par une meuleuse, un moteur ou un outil pneumatique analogue comportant un carter généralement cylindrique pourvu d'orifices de sortie d'échappement répartis sur un demi-pourtour du carter, caractérisé par le fait que la chambre de détente du silencieux présente une paroi semi-cylindrique délimitée par ledit demi-pourtour du carter. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé par le fait que la chambre du silencieux est en outre délimitée par une paroi rigide sensiblement radiale affectant la forme d'une demi-couronne et par un obturateur affectant une forme semitronconique dont le bord extérieur est rappelé élastiquement en direction de ladite paroi rigide. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé par le fait que l'obturateur présente des nervures radiales de renforcement. 9. Dispositif selon l'une des revendications 7 et 8, caractérisé par le fait que la paroi rigide est constituée par un élément protecteur de meule qui est fixé sur le carter de la meuleuse. 10. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé par le fait que la chambre de détente est en outre délimitée par une autre paroi semi-cylindrique pourvue d'un obturateur en forme de croissant de lune.