Brevet FR2420079A1 — publié le 19791012

La limitation du bruit dans un écoulement fluide, particulièrement dans un dispositif d'obturation tel qu'une vanne, s'obtient en disposant des chicanes de telle sorte que les filets de l'écoulement fluide doivent amprunter des trajets tortueux en se heurtant à des obstacles où ils perdent ainsi une partie de 11 énergie qui les anime. Un tel principe a été exposé et utilisé dans le brevet français 77.06369 du 4 mars 1977 de la m#me société. La présente invention a pour objet un mode particulier de conception de disques à chicanes qui permet, d'une part, une fabrication particulièrement économique et qui permet, d1autre part, en utilisant uniquement des usinages par tournage, d'obtenir à partir d'une m8me pièce brute, une grande variété de pièces pouvant s'adapter à de nombreux types de dispositifs de limitation d'énergie. Les dispositifs à chicanes comparables connus sont en effet généra- lement constitués par des pièces dont usinage nécessite des opérations de frai sage et/ou de perçage toujours plus onéreuses que des opérations de tournage. Conformément à l1invention, on utilise des disques empilables en forme de couronnes circulaires à faces horizontales présentant des bossages radiaux sur une face horizontale perpendiculaire à 11 e de symétrie et des rainures radiales correspondantes sur l'autre face horizontale et on usine par des opérations usinage par tournage les faces des bossages et celles des rainures destinées à recevoir ces bossages de façon à ménager, entre chaque bossage et la rainure correspondante du disque adjacent, un passage tortueux en plan et en élévation offrant, à l'écoulement du fluide dont il y a lieu d'abaisser le niveau sonore, les sections de passage calculées pour obtenir l'abaissement du niveau sonore recherché. Pour bien faire comprendre l'invention, on en décrira ci-après des exemples d'exécution en référence au dessin schématique annexé, dans lequel la figure 1 représente en perspective un disque à chicanes selon l'invention les figures 2 et 3 représentent des coupes du disque de la figure 1 par deux plans radiaux différents ; les figures 4 et 5 représentent des coupes radiales suivant deux usinages différents la figure 6 montre en élévation un des trajets des filets de l'écoulement à travers des chicanes d'un empilage de disques selon l'invention ; et la figure 7 est une vue en perspective d'an empilage de disques selon l'invention avec des nouries faites à des emplacements divers, la partie de droite de la figure montrant la section et la demi-vue en perspective d'un disque brut avant usinage. in référence à la figure 1 le disque à chicanes, objet de la présente invention, est constitué par une pièce indiquée de façon générale en 1, obtenue généralement par fonderie, dont la forme générale est une forme en couronne circulaire d'un diamètre intérieur d et d'un diamètre extérieur D. Cette pièce porte, sur sa face supérieure 2, des bossages tels que 3 dont les parois latérales 4 sont constituées avantageusement par des plans radiaux et dont la face supérieure est selon un plan 5 perpendiculaire à l'axe de symétrie du disque 1. Les lignes en trait interrompu de la figure 1 montrent divers fractionnements possibles de bossages 3 par usinage. Dans la face inférieure 6 du disque 1 sont ménagées des rainures 7 qui débouchent sur la surface cylindrique latérale externe 8 du disque 1 par des passages rectangulaires centrés sur les plana radiaux de symétrie des bossages 3. On a indiqué en 9 la surface cylindrique interne du disque annulaire 1. La figure 2 représente une coupe radiale selon le plan de coupe indiqué en 10 sur la figure 1 et situé entre deux bossages 3, tandis que la figure 3 représente une coupe radiale suivant le plan de symétrie d'un bossage 3. L'obtention de la pièce définitive s'effectue uniquement par des opérations de tournage qui permettent d'usiner les faces 2, 5, 8 et 9 ainsi que les fonds 11 des rainures 7 d'une pièce brute dont la coupe est représentée sur les figures 3 et 7. Sur cette dernière figure, on a représenté, sur la partie de droite, la coupe de la pièce brute suivant un plan radial de symétrie d'un bossage 3 en indiquant par des hachures obliques en tireté les parties de la pièce brute- retirées par tournage. Les figures 4 et 5 représentent deux exemples de pièces qui peusent Titre ainsi obtenues par deux gammes différentes de fabrication consistant à rétrécir la largeur radiale des bossages 3 aux dimensions k (figure 4) ou E (figures 5 et 7) et à approfondir les rainures 7 par exemple jusqu'à une hauteur e sur une largeur radiale i (figure 4) ou h (figures 5 et 7). La largeur 1 de la couronne après usinage peut Etre inférieure à la largeur de la couronne brute (D-d)12 ou lui entre pratiquement égale. La hauteur a, après usinage, peut etre inférieure ou égale à la cote de hauteur brute b. Comme les disques 1 sont destinés pour leur utilisation à titre empilés les uns sur les autres, l'épaisseur finale c du bossage 3 doit e'tre inférieure à la cote e afin que le fluide trouve un premier trajet tortueux 12 dvié vers le haut par le bossage 3 (voir en élévation sur la figure 6 et la figure 7) et un deuxième trajet tortueux 13 dévié latéralement par le bossage 3 (voir la figure 7) du fait de ltempilage qui est effectué avec décalage circonférentiel d1un bossage 3 et de la rainure 7 du disque superposé recevant ce bossage. Sur la figure 7, on a indiqué certaines surfaces de la pièce finale telles que 2', 5', 9S par les chiffres de référence des surfaces correspondantes de la pièce brute, suivis d'un accent. Les sections à travers lesquelles passe le fluide sur ces deux trajets sont déterminées par les différences de cotes suivantes : e-c ; h-g i å-kO Les valeurs à donner à ces cotes sont déterminées par le calcul qui définit les sections nécessaires pour les différents trajets Ce mEme calcul permet également de définir la valeur de l'angle d qui, en référence à la figure 7, est l'angle suivant lequel sont décalés deux disques adjacents superposés dans leur empilage. R E V E X D I as v I 0 N S. 1. Elénent à chicanes pour dissiper l'énergie d'un écoulement fluide en vlli d'en réduire le niveau sonore, caractérisé par le fait qu'il est constitué par un disque en couronne circulaire à deux faces planes parallèles d'empilage, perpendiculaires à son axe, dont l'une porte des bossages radiaux et l'autre des rainures radiales correspondantes destinées à recevoir avec un intervalle tortueux les bossages d'un disque adjacent de façon à ménager entre chaque bossage et la rainure associée adJacente un passage tortueux limité par des surfaces qu'on obtient aux cotes désirées par de sirples opérations d'usinage par tournage. 2. Procédé pour la fabrication d'éléments selon la revendication 1 consistant à obtenir de fonderie des disques en couronne circulaire à faces planes perpendiculaires à l'axe de symétrie de la couronne, présentant des bossages radiaux sur une face et des rainures radiales sur l'autre face, puis à usiner par des opérations de tournage les surfaces des bossages et des rainures de façon à ménager entre des disques empilés les uns sur les autres des passages tortueux en élévation et en plan entre les faces des bossages et les faces des rainures. 3. Ensemble de disques à chicanes selon la revendication 1, ou fabriqués selon la revendication 2, dans lesquels les usinages des bossages et rainures sont effectués pour permettre un décalage angulaire des passages tortueux de direction générale radiale ménages entre un disque et les deux disques adjacents situés au-dessous et au-dessus dans l'empilage.