Brevet FR2498866A1 — publié le 19820730

Carter de maintien pour transducteur électroacoustique de puissance soumis à de fortes pressions hydrostatiques L'invention concerne un carter de maintien pour transducteur électroacoustique de puissance soumis à de fortes pressions hydrostatiques. On connatt, notamment par le brevet français nO 2085545 "Transducteur électroacoustique de grande puissance conçu pour les fortes pressions hydrostatiques", des transducteurs dont au moins le moteur constitué par un empilage de disques piézoélectriques est séparé du milieu ambiant par une couche de gaz assurant le découplage acoustique et une membrane de caoutchouc. On peut utiliser une membrane double, constituée de deux parois souples délimitant entre elles une chambre à gaz ; cette solution permet d'isoler les organes constituant le transducteur et notamment l'empilage de disques piézoélectriques du gaz ; que la membrane soit à simple ou a double parois, le gaz enfermé doit être à une certaine pression initiale, et la membrane seule ne résiste pas d'elle-même. On utilise donc un carter de maintien métallique, contre lequel la membrane s'appuie lorsque le gaz est introduit à la pression initiale désirée ; le transducteur est alors soumis à une force qui tend à le faire sortir du carter ce qui oblige à maintenir le transducteur rigidement, soit par l'avant soit par l'arrière, à l'aide d'une suspension pour l'empêcher de sortir.Lorsque l'appareil est immergé à une certaine profondeur, l'eau pénétre dans le carter par des orifices prévus à cet effet, et s'installe entre la membrane et le carter ; le transducteur est alors en équipression. Le transducteur est donc soumis à des efforts variables en fonction de l'immersion, et le couplage entre le transducteur et le carter varie ; ces efforts variables créent des perturbations dans le fonctionnement du transducteur et une perte de rendement. Par ailleurs lorsque l'eau pénètre par les orifices du carter elle entraine des corps indésirables tels que par exemple, sable, microorganismes, larves, qui ne sont pas nécessairement expulsés quand le transducteur est sorti de l'eau ; ces différents corps sont alors emprisonnés entre le carter et la membrane et entrassent une usure prématurée de ladite membrane. La présente invention a pour but de supprimer le couplage du transducteur avec le carter et d'améliorer le fonctionnement du transducteur. L'invention a également pour but de réduire de manière importante l'introduction de corps étrangers entre le carter et la membrane. L'invention a pour objet un carter de maintien pour transducteur électroacoustique de puissance soumis à de fortes pressions hydrostatiques comportant un moteur constitué par un empilage de disques piézoélectriques, un pavillon, une contremasse, un axe de précontrainte, une couche de gaz et une membrane séparant au moins le moteur du milieu ambiant, ladite membrane comportant un raccord de remplissage, caractérisé par le fait que le carter est constitué par une peau résistante, comportant un premier jonc à une extrémité et un second jonc à une autre extrémité, que l'axe de précontrainte est inséré à travers le premier jonc dont le diamètre est juste suffisant pour laisser le passage à l'axe de précontrainte, que le second jonc est inséré à force dans une gorge du pavillon située à la périphérie de celui-ci est à proximité de sa face avant, et que la peau comporte un orifice de passage pour le raccord de remplissage. L'invention sera bien comprise par la description qui va suivre d'un exemple de réalisation illustré par les figures annexées dans lesquelles La figure 1 se rapporte à l'art connu et représente en coupe un transducteur monté dans un carter, la figure la représentant le transducteur avant immersion et la figure lb représentant le même transducteur immergé, La figure 2 représente en coupe partielle un transducteur de l'invention avant introduction du gaz sous pression, La figure 3 représente en coupe partielle un transducteur de l'invention après introducteur du gaz sous pression. Dans les figures la et lb qui illustrent l'utilisation d'un carter pour maintenir une membrane souple et représentent respectivement, en coupe un transducteur avant immersion et un transducteur immergé, 1 est un carter métallique comportant des orifices 2 dans toute l'épaisseur du carter, 3 est une contremasse, 4 un moteur constitué par un empilage de disques piézoélectriques, 5 est un pavillon, 6 est un axe de précontrainte servant également à la fixation du transducteur par un écrou 7, 8 et 9 sont respectivement une paroi interne et une paroi externe d'une membrane souple délimitant entre elles une chambre à gaz 10 ; 11 est un raccord de remplissage communiquant avec la chambre à gaz 10, 12 est une membrane avant raccordée à la membrane constituée par les deux parois 8 et 9, le raccordement 13 étant situé à la périphérie du pavillon 5. Dans la figure la le transducteur n'étant pas immergé et la chambre à gaz 10 étant remplie de gaz sous une pression déterminée, la paroi externe 9 de la membrane est appliquée contre le carter 1. Dans la figure lb le transducteur de la figure la est immergé dans un liquide de l'eau de mer par exemple ; lorsque la profondeur d'immersion est suffisante pour que la pression du liquide soit supérieure à celle du gaz dans la chambre à gaz 10, cette pression, qui s'exerce sur la paroi externe 9 de la membrane par le liquide présent dans les orifices 2, repousse ladite paroi externe 9 du carter et le liquide pénétre entre le carter 1 et la paroi externe 9. Les figures 2 et 3 représentent, en coupe, un transducteur de l'invention, la figure 2 représentant un transducteur avant remplissage de la chambre de gaz, la figure 3 représentant le transducteur après remplissage de la chambre de gaz, mais non immergé. Dans ces figures on retrouve, comme dans les figures la et lb, un transducteur du type TONPILZ, comprenant une contremasse 3, un moteur 4, un pavillon 5, un axe de précontrainte 6, une nembrane ayant une paroi interne 8 et une paroi externe 9 qui délimitent entre elles une chambre à gaz 10, un raccord de remplissage 11 et une membrane avant 12 raccordée à la membrane constituée par les deux parois 8 et 9, le raccordement 13 étant situé à la périphérie du pavillon 5. Dans ces figures, comme d'ailleurs dans les figures la et lb, la membrane ne comporte, par construction, qu'une seule paroi avant le raccordement 13 avec la mambrane avant 12, et autour de l'axe de précontrainte 6, de sorte que l'étanchéité de la chambre à gaz n'est pas affectée lorsque la membrane avant est raccordée à la membrane. Dans les figures 2 et 3 le transducteur est fixé sur un support 14 par l'intermédiaire de l'axe de précontrainte 6, à l'aide de deux écrous 15 et 16. Avant d'entre fixé sur le support 14, le transducteur est introduit dans une peau 17 relativement souple mais résistante, en forme générale de cloche, par exemple ; cette peau comporte deux joncs 18 et 19, métalliques, à ses extrémités, un premier jonc 18 délimitant au sommet de la cloche un trou dont le diamètre est juste suffisant pour le passage de précontrainte 6, un second jonc 19, à la base de la cloche, étant introduit à force dans une gorge 20 du pavillon 5, à l'extrémité de celui-ci ; la peau 17 comporte également une ouverture près du premier jonc pour le passage du raccord de remplissage 11.Un dispositif de centrage 21, porté par des tiges 22 fixées sur le support 14, assure le centrage du transducteur et du second jonc 19 qu'il entoure étroitement, de sorte que ledit second jonc 19 est retenu entre le dispositif de centrage et le pavillon, de façon à ce qu'il ne puisse pas s'échapper sous l'effet des efforts dus au gonflage de la chambre à gaz. Le dispositif de centrage 21 est constitué par exemple par un anneau ou par des segments de forme circulaire, les segments constituant un anneau ou étant espacés les uns des autres. La peau 17 est constituée d'une toile de fils résistants en fibres synthétiques imprégnée par un produit souple tel que par exemple le caoutchouc qui est vulcanisé ensuite. Aux extrémités de la peau la toile est retroussée et stoppée autour des joncs. Afin de permettre à l'eau de passer à travers de la peau on peut ne pas imprégner une ou plusieurs zones de la peau, ou encore pratiquer de petits trous dans la peau. Dans la figure 2 la chambre à gaz 10 n'est pas en pression et les deux parois 8 et 9 sont très proches l'une de l'autre. Dans la figure 3 la chambre à gaz 10 est sous pression et la paroi externe 9 est appliquée contre la peau 17. Lorsque l'ensemble transducteur, peau 17 et support 14 est immergé à une profondeur telle que la pression est supérieure à celle du gaz dans la chambre à gaz 10, la pression s'exerce sur la paroi externe 9 de la membrane par l'intermédiaire du liquide trous ; la paroi externe 9 est repoussée de la peau et le liquide pénétre entre la peau et la paroi externe 9. Le carter étant remplacé, selon l'invention, par une peau relativement souple, le couplage indésirable entre le transducteur et le carter est donc supprimé. Le carter métallique comporte dans toute son épaisseur des orifices dont le diamètre doit avoir nécessairement une certaine valeur, pour des raisons d'usinage ; la peau par contre peut comporter des trous très petits, dont le diamètre peut être au moins 10 fois plus petit que celui des orifices dans le carter si la peau ne comporte pas de trous, mais des zones non imprégnées ce sont les mailles de la toile qui font office de trous pour laisser passer le liquide, et dans ce cas également les dimensions des mailles sont très nettement inférieures à celles des orifices du carter. La peau selon l'invention permet donc de réduire considérablement l'introduction de corps étrangers entre elle et la paroi externe de la membrane, l'introduction de corps étragers étant limitée aux corps ayant de très petites dimensions, ce qui est bien évidemment moins préjudiciable pour la paroi externe 9. On a décrit et représente une peau en forme de cloche, ceci uniquement à titre d'exemple, car il est possible de donner une autre forme à la peau sans s'écarter pour autant de l'invention. On a également décrit et représenté, à titre d'exemple, un transducteur comportant une membrane à deux parois ; bien entendu l'invention s'applique également aux transducteurs électroacoustique à couche d'air et à une membrane à simple paroi comme par exemple le transducteur faisant l'objet du brevet français cité dans l'introduction. REVENDICATIONS 1/ Carter de maintien pour transducteur électroacoustique de puissance soumis à de fortes pressions hydrostatiques comportant un moteur constitué par un empilage de disques piézoélectriques, un pavillon, une contremasse, un axe de précontrainte, une couche de gaz et une membrane séparant au moins le moteur du milieu ambiant, ladite membrane comportant un raccord de remplissage, caractérisé par le fait que le carter est constitué par une peau (17) résistante, comportant un premier jonc (18) à une extrémité et un second jonc (19) à une autre extrémité, que l'axe de précontrainte (6) est inséré à travers le premier jonc dont le diamètre est juste suffisant pour laisser le passage à l'axe de précontrainte, que le second jonc (19) est inséré à force dans une gorge (20) du pavillon (5) située à la périphérie de celui-ci et à proximité de sa face avant, et que la peau comporte un orifice de passage pour le raccord de remplissage (11). 2/ Carter de maintien selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comporte également un dispositif de centrage (21) du second jonc (19) relié à un support (14) auquel le transducteur est également fixé par l'axe de précontrainte (6), ledit dispositif de centrage maintenant en place le second jonc (19). 3/ Carter de maintien selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la peau (17) est une toile en fibres synthétiques imprégnée d'un produit souple et qu'elle comporte des points de passage pour un liquide dans lequel le transducteur est immergé. 4/ Carter de maintien selon la revendication 3, caractérisé par le fait que les points de passage du liquide sont consitués par des zones de la toile non imprégnées de produit souple. 5/ Carter de maintien selon la revendication 3, caractérisé par le fait que les points de passage du liquide sont constitués par de petits trous dans la toile imprégnée. 6/ Carter de maintien selon la revendication 3, caractérisé par le fait que le produit souple est du caoutchouc vulcanisé. 7/ Carter de maintien selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le dispositif de centrage (21) est un anneau. 8/ Carter de maintien selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le dispositif de centrage (21) est constitué par des segments formant un anneau. 9/ Carter de maintien selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le dispositif de centrage (21) est constitué de segments espacés les uns des autres.