Brevet FR2410615A1 — publié le 19790629

L'invention concerne généralement un dispositif formant support pour une charge quelconque, et a plus particulièrement pour objet un dispositif formant support pour une charge soumise notamment à des vibrations, celles-ci pouvant être souhaitées ou non suivant les case D'une façon générale, dans de nombreux domaines de l'industrie, il y a toujours à résoudre des problèmes relatifs soit à l'isolation des bruits, soit à l'isolation des chocs, soit à des vibrations qui faut créer ou amortir0.0. Ces problèmes ne sont pas nouveaux en soi, mais sont souvent délicats à solutionner par des moyens classiques0 En effet, certains paramètres, au cours de l'exploitation, sont amenés plus ou moins inévitablement à varier comme cela peut autre le cas pour un pm , une fréquence, une amplitude....Pour ces raisons, on a été amené à utiliser des supports élastiques. Cependant, ces supports ont généralement des performances relativement limitées qui ne leurs permettent pas de s'adapter facilement à d'autres conditions que celles pour lesquelles ils ont été initialement prévus. L'invention vise à pallier ces inconvénients en prévoyant un dispositif formant support qui peut s'adapter aisément à différentes conditions d'exploitation, et qui peut être utilisé, lorsque la charge auquel il est associé est soumise à des vibrations, pour amortir ou entretenir ces vibrations. L'invention propose donc un dispositif formant support pour une charge soumise notamment à des vibrations, caractérisé en ce qu'il comprend un élément élastique déformable tel qu'un vérin à soufflet qui constitue un des éléments du système créant ou amortissant lesdites vibrations. Selon une autre caractéristique de l'invention, le système précité est un système vibreur comprenant des premiers moyens tels qu'un électro-aimant pour exercer sur le vérin une première force, et des seconds moyens constitués par le vérin lui-meme pour exercer une seconde force de direction opposée à la première force. Selon une autre caractéristique de l'invention, le système vibreur précité est constitué par le vérin lui-meme, les vibrations étant obtenues en faisant varier périodiquement la pression d'alimentation du vérin en fluide sous pression. Selon une autre caractéristique de l'invention, le système précité est un système amortisseur constitué par le vérin lui-mtme et dont les caractéristiques d'amortissement sont fonction de la pression régnant à l'intérieur du vérin. Selon une autre caractéristique de l'invention, dans le cas du système amortisseur, le vérin peut être associé à une butée élastique de façon à modifier facilement les caractéristiques de celle-ci en fonction des conditions réelles d'exploitation0 D'autres avantages caractéristiques détails et avantages de l'invention apparaitront plus clairement à l'aide de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemple et dans lesquels :: - la figure I est une vue en élévation avec arrachement partiel d'un dispositif conforme à l'invention suivant un premier mode de réalisation; - la figure 2 est une vue en élévation d'un dispositif conforme à l'invention selon un second mode de réalisation; - la figure 3 est une vue en élévation simplifiée d'un dispositif conforme à l'invention suivant un troisième mode de réalisation; - la figure 4 est une vue en élévation schématique d'un dispositif conforme à l'invention suivant un quatrième mode de réalisation ; et - la figure 5 est une vue en élévation simplifiée d'un dispositif conforme à l'invention suivant un cinquième mode de réalisation. En se réfèrant à la figure 1, le dispositif I forme un support pour une charge 2 soumise, dans ce premier mode de réalisation, à des vibrations. Ce dispositif 1 comprend au moins un élément élastique déformable tel qu'un vérin à soufflet 3 dont les deux extrémités sont respectivement solidaires de deux plaques 4, 5 sensiblement parallèles entre elles. La plaque 4 ou plaque d'appui inférieure et la plaque 5 ou plaque d'appui supérieure sont traversées librement par des tirants de guidage montés parallèlement à l'axe du vérin à soufflet 3 et à l'extérieur de celui-ci0 Le vérin à soufflet 3 est alimenté en fluide sous pression par l'intermédiaire d'une conduite 7 reliée à une source (non représentée)0 Pour permettre à ce dispositif de vibrer sans, dans ce ca, jouer sur la pression d'alimentation du vérin, on associe à celui-ci un électro-aimant 8. Celui-ci comprend essentiellement un bobinage 10 alimenté en courant de façon à créer un champ magnétique, et un élément mobile Il ou plongeur sensible à ce champ magnétique.Cet électro-aimant 8 est monté à l'intérieur du vérin à soufflet 3 avec, par exemple, le bobinage 10 solidaire de la plaque d'appui inférieure 4 et le noyau plongeur Il solidaire de la plaque d'appui supérieure So La figure 2 représente un dispositif 20 selon un second mode de réalisation de l'invention, qui comme le précédant est utilisé également en tant que dispositif vibreur pour une charge 21. Ce dispositif 20 comprend également au moins un élément élastique déformable tel qu'un vérin à soufflet 22, dont une surface d'extrémité (ou surface d'ex extrémité inférieure dans le mode de réalisation représenté) repose ou est solidaire d'un support 23 reposant, par exemple, sur une surface d'appui 24 telle que le sol.Ce support 23 est par exemple constitué-par une plaque supérieure 25 sensiblement horizontale et sur laquelle est rapporté le vérin 22, et par deux montants verticaux 26 prévus de part et d'autre de la plaque 25. L'autre surface d'extrémité du vérin 22 est solidaire d'un support 27 sur lequel repose la charge 21 à faire vibrer. Ce support 27 est également constitué par une plaque sensiblement horizontale 28 et par deux montants ou plaques verticales 29 de part et d'autre du vérin 22 et qui s'étendent vers le bas au-delà de 1 'extrémité inférieure de ce dernier. A 1 'ex- trémité inférieure de ces deux plaques 29 du support 27, sont prévus respectivement deux rebords intérieurs 30. Les deux rebords du support 27 sont en regard l'un de l'autre et font saillie à l'intérieur du volume, délimité par le support 23, par les deux faces latérales ouvertes de ce dernier0 Avantageusement, ces deux rebords viennent prendre appui sur un capteur 31 par exemple qui repose sur la surface d'appui 24. Le vérin 22 est alimenté par une conduite 32 d1alimen- tation en fluide sous pression qui pénètre à l'intérieur du vérin par un orifice 33 prévu dans la plaque supérieure 25 du support 23. L'autre extrémité de la conduite 32 est reliée à une source de fluide sous pression (non représentée). Dans ce mode de réalisation, il n'est pas prévu de dispositif auxiliaire pour assurer les vibrations de la charge 21 comme on le verra par la suite. En se réfèrant à la figure 3, est représenté schématiquement un dispositif 40 conforme à un troisième mode de réalisation de l'invention, et pour lequel cette fois ci, la charge 41 qu'il supporte subit des vibrations qu'il faut amortir. Dans cet exemple, la charge 41 repose par exemple sur deux vérins à soufflet 42 qui prennent appui sur un support fixe 43. Les deux vérins 42 sont par exemple alimentés simultanément à partir d'une source de fluide sous pression (non représentée). En se réfèrant à la figure 4, est représenté un dispositif 50 suivant un quatrième mode de réalisation conforme à l'invention, qui comme le dispositif 40 de la figure 3 est utilisé en tant qu'amortisseur. Ce dispositif 50 comprend au moins un vérin à soufflet 51 sur lequel est destiné à venir en appui une charge 52. A l'intérieur du vérin 51 est montée une butée élastique 53 destinée également à coopérer avec la charge 52, mais par l'intermédiaire du vérin 51 pour permettre une meilleure adaptation de la butée 53 à is paramètres var soles anomie à la charge 52 comme on le verra par la suite. Dans l'exemple représenté, la butée élastique 53 est solidaire de la surface d'extrémité inférieure du vérin 51 en s'étendant sensiblement axialement suivant l'axe de celui-ci. Comme précédemment, le vérin 51 est alimenté en fluide sous pression à partir d'une source (non représentée). En se référant à la figure 5, est représenté un dispositif 60 suivant un cinquième mode de réalisation conforme à l'invention, qui est utilisé comme dispositif vibreur d'un type particulier, qui permet par exemple de décharger de façon périodique une charge 61. Ce dispositif 60 comprend au moins un vérin à soufflet 62 alimenté par une conduite reliée à une source sous pression Pour assurer le déchargement de la charge 61, on monte à l'intérieur du vérin 62 deux éléments 63, 64 respectivement solidaires des deux surfaces d'extrémité sensiblement planes 65, 66 du vérin 62. Les deux éléments 63, 64 sont articulés l'un à l'autre ou associés l'un à l'autre d'une façon telle que lors des déformations du vérin 62, la surface d'extrémité supérieure 65 du vérin puisse prendre une certaine inclinaison par rapport à la surface d'extrémité inférieure 66 dudit vérin. Cette association peut autre par exemple réalisée par l'intermédiaire d'un galet 67 supporté vers l'extrémité libre de l'élément 63 associé à la surface supérieure 65 du vérin, galet qui coopère avec un plan incliné 68 prévu au niveau de l'élément 64 associé à la surface inférieure 66 du vérin. Le fonctionnement des différents modes de réalisation représentés sur les figures 1 à 5 est le suivant. En revenant à la figure 1, le dispositif 1 est utilisé comme dispositif vibreur pour la charge 2 qu'il supporte. Le vérin à soufflet 3 est à une certaine pression, ctest-à-dire que règne en son intérieur une pression déterminée par la source d'alimentation. Pour faire vibrer le dispositif, il suffit d'alimenter périodiquement en courant le bobinage 10 de ltélectro-aimant 8. Ce bobinage crée alors un champ magnétique qui attire le noyau plongeur Il constitué en un matériau magnétique. De ce fait, la plaque supérieure 5 solidaire de l'extrémité supérieure du vérin 3 se rapproche de la plaque inférieure 4 solidaire de l'extrémité inférieure du vérin. Par conséquent, l'électro-aimant 8 crée une force tendant à comprimer le vérin à soufflet 3. Dès que le bobinage n'est pis alimenté en courant, le vérin à soufflet revient à sa position initiale du fait de son élasticité en créant lui-même la force de rappel nécessaire. De ce fait, les plaques supérieure 5 et inférieure 4 s'éloignent l'une de l'autre, puis se rapprochent en alimentant à nouveau en courant le bobinage 10 Un tel vibreur est d'un fonctionnement fiable, et peut s'adapter facilement à différentes charges 2, il suffit pour cela de jouer sur la pression initiale et sensiblement constante régnant à l'intérieur du vérin à soufflet 3. Le dispositif vibreur 20 représenté sur la figure 2 fonctionne suivant le meme principe, à la différence près qu'il nty a pas la présence d'un électro-aimant 8 Dans ces conditions, ce sont les variations de la pression à l'intérieur du vérin à soufflet 22 qui assurent les vibrations de la charge 21. Autrement dit, à partir de la source d'alimentation en fluide sous pression, on fait varier périodiquement la valeur de la pression du fluide injecté dans le vérin 22. Les pressions sont évidemment fonction des résultats que lton veut obtenir ainsi que de la nature et du type de la charge 21 à faire vibrer0 il est à noter, que dans ce mode de réalisation, il y a la présence d'un capteur 31. En effet, pour de nombreux récipients industriels (silos, citernes, cuves, etc) il est nécessaire de connattre le poids de la matière contenue, et cela s'effectue par l'intermédiaire de capteurs disposés sous un ou plusieurs pieds du récipient. L'échange de ces capteurs pose souvent un problème lorsque ces récipients font plusieurs tonnes. Aussi, en disposant le capteur 31 comme dans exemple représenté sur la figure 2, son remplacement ne pose aucun problème, car il est obligatoirement dégagé de la charge 21 lorsque le vérin 22 est sous pression. Les deux modes de réalisation précédants (figures 1 et 2), sont avantageusement utilisés dans le cas où les charges 2 et 21 sont des récipients contenant des matières susceptibles de s'agglomérer, ce qui rendleur évacuation difficile voir même impossible. Aussi, il est nécessaire de maintenir en permanence ces récipients dans un état vibratoire. Pour les dispositifs représentés sur les figures 3 et 4, on considère alors l'amortissement d'une charge 41, 52 qui est amenée à vibrer sous l'action d'un élément extérieur. Pour le dispositif 40 de la figure 3, les vérins à soufflet 42 jouent le rible d'amortisseurs et sont gonflés à une pression qui est fonction de la charge 41 à amortir et des conditions de vibrations de celle-ci. De tels amortisseurs sont avantageux, car il est possible, en jouant simplement sur la pression qui règne à l'intérieur des vérins, de modifier les caractéristiques d'amortissement d'un tel dispositif. Ce dernier caractère est clairement mis en évidence dans le dispositif 50 représenté sur la figure 4. En effet, dans ce mode de réalisation, on a associé à une butée 53, qui possède des caractéristiques propres, un vérin à soufflet 51, qui permet d'ajuster, par l'intermédiaire de la pression régnant à l'intérieur du vérin, la force d'amortissement et de suspension de la charge 52 aux conditions réelles d'exploitation (vibrations qui changent, charge qui augmente,...). Enfin, sur la figure 5 est représenté un dispositif vibreur 60 dans des conditions particulières d'exploitation. Le vérin 62 est alimenté, de façon périodique à partir d'une source de fluide sous pression de manière à faire vibrer la charge 61 qu'il supporte, Toutefois, il peut autre intéressant, notamment dans les problèmes de manutention, d'utiliser en fait des vibrations pour évacuer la charge 61. Pour cela, il suffit de monter dans le vérin 62 les pièces 63 et 64 qui coopèrent entre elles de façon à transformer le mouvement alternatif vertical du vérin en un mouvement alternatif horizontal partiel.L'inclinaison de la surface d'extrémité supérieure 65 du vérin 62 (évacuation de la charge 61) est obtenue par le fait que lors du gonflement du vérin 62, le galet 67 de l'élément 63 supporté par la surface supérieure 65 du vérin est en contact glissant avec le plan incliné 68 de l'élément 64 fixe solidaire de la surface inférieure 66 du vérin 62G il ressort par conséquent des différents modes de réalisation représentés, que l'utilisation des vérins à soufflet; notamment dans les dispositifs vibreurs et anolrtis- seurs, donne des avantages considérables par rapport aux dispositifs classiques. Cela provient essentiellement du fait que de tels vérins sont facilement réglables et adaptables à des conditions d'exploitation particulières, étant donné qu'il suffit de jouer pour cela sur la pression d'alimentation de ces vérins. Autrement dit, de tels dispositifs n'ont pas des caractéristiques figées. Dans les exemples illustrés, on a considéré que le dispositif vibreur ou amortisseur supportait une charge, mais bien évidemment un tel dispositif peut être associé différemment à une charge en étant situé par exemple latéralement par rapport à celle-ci, ce qui ne l'empoche pas pour autant de la supporter partiellement. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisatinn décrits et représentés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. REVENDICATIONS 1. Dispositif Ibrmant support d'une charge soumise notamment à des vibrations, caractérisé en ce qu'il comprend un élément élastique déformable tel qu'un vérin à soufflet qui constitue un des éléments du système créant ou amortissant lesdites vibrations. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit dispositif est le système vibreur précité créant des vibrations et comprenant des premiers moyens pour exercer sur le vérin précité une première force et des seconds moyens pour exercer sur ledit vérin une seconde force de direction opposée à la première force. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les premiersmoyens précités sont constitués par un électro-aimant qui, une fois alimenté, exerce un effort de compression sur le vérin précité à l'intérieur duquel règne une pression déterminée. 4. Dispositif selon l'une des revendications là 3, caractérisé en ce que l'électro-aimant précité est monté à l'intérieur du vérin à soufflet précité, les deux extrémités de ce dernier étant solidaires respectivement de deux plaques reliées par des tirants formant éléments de guidage. 5e Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la bobine de l'électro-aimant précité est solidaire de l'une des plaques précitées, et en ce que l'élément mobile ou plongeur, en matériau magnétique, de l'électro-aimant est solidaire de l'autre plaque précitée. 6e Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les seconds moyens précités sont constitués par le vérin précité lui-même, la seconde force précitée étant la force de rappel propre du vérin une fois celui-ci comprimé. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les premiers moyens précités sont constitués par le poids de la charge supportée par ledit dispositif. 8 Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les premier et second moyens précités sont constitués par le vérin lui-même qui est alimenté, de façon périodique, par une source d'alimentation en fluide sous pression. 9. Dispositf selon la revendication 8, caractérisé en ce que le vérin précité comprend des moyens pour modifier l'inclinaison d'une des surfaces d'extrémité du vérin par rapport à l'autre, et notamment celle supportant la charge. 10. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le vérin précité forme le dispositif d'amortissement lui-meme. 11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que ledit dispositif est monté autour d'un amortisseur à paramètres déterminés tel qu'une butée élastique pour modifier certains desdits paramètres en fonction de la pression régnant à l'intérieur dudit vérin.