Brevet FR2571108A1 — publié le 19860404

La présente invention concerne un dispositif d'amortissement pour l'amortissement notamment des vibrations par rapport à un élément de structure. Il est naturel d'essayer d'amortir les vibrations de structure avec des matériaux d'amortissement visco- élastique à forte capacité dissipatrice d'énergie. Un inconvénient ou handicap important des matériaux connus d'amortissement visco-élastique réside dans leur faible module par rapport au matériau de structure ayant un comportant quasi-élastique ou quasi-résilient. Ce handicap peut être surmonté par la prévision de plaques de support d'effort ou plaques de-contrainte disposées au-dessus de la couche d'amortissement visco-élastique opposée à l'élément de structure. Habituellement, ces couches de support d'effort ou de contrainte sont réalisées en métaux formés en tôle rigide. Un tel dispositif d'amortissement connu du type représenté à la figure 2, utilisant une couche de support d'effort ou de contrainte réalisé en tôle métallique, présente les inconvénients d'une absence de propriété orthotropes de la couche de support d'effort, une direction- nalité de l'amortissement insatisfaisante, une sélectivité de l'amortissement insatisfaisante, pas de rigidité ajustable et pratiquement pas de liaison mécanique entre le matériau d'amortissement visco-élastique et la couche de support d'effort supérieur. En outre, compte tenu de la nature de la couche de support d'effort réalisée essentiellement à partir de tôle métallique, les dispositifs de l'art antérieur présentent une faible aptitude à former ou conformer, incluant des coûts de fabrication élevés. En plus, les dispositifs d'amortissement de l'art antérieur ont l'inconvénient supplémentaires d'être relativement lourds. La présente invention concerne le nouveau problème technique de la fourniture d'un dispositif d'amortissement du type incluant une couche d'amortissement inférieure visco-élastique destinée à être mise en contact avec l'élément de structure, et une couche de support d'effort ou de contrainte supérieure disposée au-dessus de la couche visco-élastique à l'opposé de l'élément de structure, dont la couche de support d'effort ou de contrainte fonctionne comme suit: - des propriétés orthotropes; - une directionalité d'amortissement; - une sélectivité d'amortissement; - une rigidité ajustable; - une liaison ou un montage mécanique de celle-ci avec la couche d'amortissement inférieure visco-élastique; - un confinement de la couche visco-élastique. La présente invention résoud ces nouveaux problèmes techniques pour la première fois. Un autre but atteint par la présente invention est laprovision d'un dispositif d'amortissement et ayant une grande aptitude à être formé. Un autre but de la présente invention est de fournir un dispositif d'amortissement capable d'être fabriqué à une dimension prédéterminée à volonté sans outil spécifique. Encore un autre but de la présente invention est de fournir un dispositif d'amortissement ayant des coûts de fabrication réduits. Un autre but de la présente invention est de fournir un dispositif d'amortissement d'un poids relativement léger. Tous les buts précités ainsi que d'autres buts sont obtenus par la présente invention. Selon la présente invention, on fournit un dispositif d'amortissement pour l'amortissement notamment des vibrations par rapport à un élément de structure, incluant une couche d'amortissement visco-élastique inférieure réalisée à partir d'un matériau d'amortissement visco-élastique, destiné à être mise en contact avec l'élément de structure, et une couche de support d'effort ou de contrainte supérieure disposée au-dessus de la couche visco-élastique à l'opposé de l'élément de structure, caractérisé en ce que la couche de support d'effort ou de contrainte supérieure est une couche de support d'effort ou de contrainte composite, comprenant un élément de support d'effort ou de contrainte noyé dans un matériau d'amortissement. Selon un mode de réalisation de l'invention, le dispositif d'amortissement est alors caractérisé en ce que l'élément de support d'effort ou de contrainte est formé par la liaison ou la connexion à au moins des points définis ou discrets d'éléments allongés choisis parmi le groupe consistant de torons ou de filsde fibres et de mèches de fibres, réalisé à partir d'un matériau mécaniquement résistant. Selon un mode de réalisation plus précis, lesdits éléments allongés peuvent être réalisés à partir d'un matériau métallique. Selon une variante de réalisation, lesdits éléments allongés peuvent être réalisés à partir d'un matériau non métallique ou à partir de mélange (s) de matériau non métallique et de matériau métallique. - Selon un autre mode de réalisation spécifique de l'invention, l'élément de support d'effort ou de contrainte est un élément analogue à un tissu réalisé à partir desdits éléments allongés. Selon un autre mode de réalisation plus précis de l'invention, ledit élément analogue à un tissu est choisi parmi le groupe consistant d'un tricot et d'un tissu, étoffe ou toile réalisé à partir desdits éléments allongés. Selon un autre mode de réalisation spécifique de l'invention, l'élément de support d'effort ou de contrainte est un élément analogue à un tissu, tissé. Selon une variante de réalisation, l'élément de support de l'effort ou de contrainte de l'invention est un élément analogue à un tissu non tissé. De préférence, ledit élément analogue à un tissu non tissé est préparé à partir d'une grille de faisceaux desdits éléments allongés liés ensemble par collage ou soudage. Selon une caractérisé spécifique de l'élément de support d'effort ou de contrainte de l'invention, le module desdits éléments allongés varie de 6 000 à 660 000 MPa. Selon une autre caractéristique spécifique préférée de l'invention, le matériau d'amortissement d'au moins la couche de support d'effort est tout matériau qui présente des propriétés d'amortissement entre moins 50 C et 250 C, et avantageusement ayant un module allant de 0,1 à 5 000 MPa. Selon une autre caractéristique de l'invention, lorsque lesdits éléments allongés sont constitués par des torons ou des fils, lesdits torons ou fils sont de préférence continus. Selon une autre caractéristique de la couche de support d'effort ou de contrainte de l'invention, ladite couche de support d'effort ou de contrainte a été traitée pour améliorer l'adhérisation du matériau d'amortissement noyant l'élément de support d'effort ou de contrainte avec le matériau d'amortissement visco-élastique de la couche d'amortissement visco-élastique inférieure. D'autres buts, caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à partir de la description suivante d'un mode de réalisation de l'invention, en référence aux dessins annexes dans lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe transversale verticale d'un mode de réalisation selon l'invention d'un dispositif d'amortissement et, - la figure 2 représente la même coupe transversale d'un dispositif d'amortissement de l'art antérieur. En référence à la figure 2, montrant un dispositif d'amortissement de l'art antérieur, ledit dispositif comprend un élément de structure 1 à amortir, notamment les vibrations transmises à celui-ci, une couche 2 d'amortissement visco-élastique inférieure réalisée à partir d'un matériau d'amortissement visco-élastique destinée à être mise en contact avec l'élément de structure, comme clairement représenté; et une couche 3 de support d'effort ou de contrainte supérieure disposée au-dessus de la couche visco-élastique 2 à l'opposé de l'élément de structure 1. Selon ce dispositif d'amortissement de l'art antérieur, la couche de support d'effort ou de contrainte 3 supérieure est réalisée à partir d'une tôle métallique ou d'une plaque métallique. Comme précédemment souligné, avec ce dispositif d'amortissement de l'art antérieur pourvu de la couche de support d'effort ou de contrainte supérieure réalisé en une feuille métallique ou en une plaque métallique, le poids du dispositif d'amortissement est relativement élevé. En outre, la fonction de la couche de support d'effort ou de contrainte, c'està(dire de la tôle métallique ou de la plaque métallique est sans propriété orthotrope; avec une directionalité d'amortissement insatisfaisante, avec une sélectivité d'amortissement insatisfaisante; sans rigidité ajustable tandis qu'il n'y a pratiquement pas de liaison mécanique entre la couche dAamortissement visco-élastique et la couche 3 supérieure de tôle métallique ou de plaque métallique. En outre, la fabrication d'un tel dispositif d'amortissement de l'art antérieur exige des outils spécifiques tandis que la fabrication à des dimensions à volonté donne lieu à des difficultés augmentant les coûts de fabrication. Tous ces inconvénients sont évités, surmontés ou grandement minimisés selon la présente invention. En conséquence, en référence à la figure 1, on a représenté un mode de réalisation d'un dispositif d'amortissement selon la présente invention qui est différent de celui du dispositif d'amortissement de l'art antérieur représenté à la figure 2 par la provision d'une couche de support d'effort ou de contrainte supérieure différente. Ainsi, les mêmes numéros de référence sont utilisés pour les mêies éléments, c'est-à-dire que l'élément de structure est encore référencé numéro 1 et ceci s'applique également pour la couche 2 viscoélastique d'amortissement visco-élastique inférieure. Mais, la couche de support d'effort ou de contrainte supérieure porte selon l'invention le numéro de référence 30. La couche de support d'effort ou de contrainte supérieure de l'invention 30 est, comme clairement représenté à la figure 1, une couche de support d'effort ou de contrainte composite comprenant un élément de support d'effort ou de contrainte 32 noyé dans un matériau d'amortissement 34. Selon un mode de réalisation de l'invention spécifique de la couche de support d'effort ou de contrainte 30, l'élément de support d'effort ou de contrainte 32 est formé par la liaison ou la connexion à au moins des points définis ou discrets, notamment 36 à 54, d'éléments allongés tels que notamment les éléments 56, 58 et 60. Ces éléments allongés sont de préférence choisis parmi des torons ou fils, des fibres et des mèches de fibres, réalisés à partir d'un matériau mécaniquement résistant. Ces éléments allongés ont également de préférence un module de rigidité élevé. Selon un mode de réalisation préféré de l'élément de support d'effort ou de-ontrainte de l'invention, l'élément 7 1108 de support d'effort ou de contrainte est un élément analogue à un tissu réalisé à partir desdits éléments allongés. Selon une caractéristique avantageuse, ledit élément analogue à un tissu est un tricot ou un tissu, une étoffe ou une toile,réalisé à partir desdits éléments allongés. On comprendra par conséquent que le toron ou fil 56 est par exemple un élément longitudinal tricoté avec des torons ou fils transversaux 58, 60. Selon une caractéristique avantageuse, le toron ou fil est continu de sorte que l'élément analogue à un tissu peut être réalisé à partir du même fil ou toron, c'est-à-dire les torons ou fils 56, 58 et 60 peuvent être réalisés à partir du même toron ou fil continu comme cela est usuel en tricotage. Cependant, comme il est également usuel en tricotage ou dans la fabrication de tissu, d'étoffe ou toile, on peut également utiliser plusieurs ou un grand nombre de toronsou fils continus déroulés à partir de bobine ou rouleauKdistincts Dans un tel cas, les différents torons ou fils peuvent avoir un module différent de sorte que le module de l'ensemble du matériau analogue à un tissu puisse être ajusté ou réglé à volonté. Selon une variante de réalisation de l'invention, l'élément analogue à un tissu peut être tissé mais également selon encore une autre variante, cet élément analogue à un tissu peut être non tissé. - Dans le cas d'élément analogue à un tissu non tissé, celui-ci peut être préparé à partir d'une grille de faisceaux de toron ou fil liés ensemble par soudage ou collage. Selon une caractéristique préférée de l'invention, le module des éléments allongée choisis parmi les torons ou fils, des fibres et des mèches de fil, réalisés à partir d'un matériau mécaniquement résistant, peut varier entre 6 000 et 660 000 MPa. Selon une autre caractéristique spécifique de l'invention, le matériau d'amortissement 34 de la couche de support d'effort ou de contrainte supérieure peut être choisi parmi un matériau élastomère vulcanisé ou polymérisé ou non réticulé ou non polymérisé, ou non vulcanisé,un polymère thermoréticulable ou thermopolymérisable; un polymère thermoplastique ou un mélange desdits polymères et/ou élastomères. En outre, selon l'invention, le matériau d'amortissement 34 de la couche de support d'effort ou de contrainte de l'invention 30 peut être constitué à partir de plusieurs couches de matériaux d'amortissement ayant des valeurs ou capacité d'amortissement différentes. En outre, il est clair,à partir de ce qui précède que l'élément de support d'effort ou de contrainte de l'invention peut être réalisé à partir d'éléments allongésmétalliquesou non métalliques. Egalement, lesdits éléments de supports d'effort ou de contrainte peuvent être calandrés et/ou étirés. Ainsi, la couche de support d'effort ou de contrainte supérieure de l'invention 30 peut aussi être traitée pour améliorer l'adhérisation de celle-ci au matériau d'amortissement visco-élastique de la couche d'amortissement intérieure 2. Ce traitement est naturellement hautement amélioré lorsque le matériau d'amortissement est identique dans la couche 2 d'amortissement inférieure et dans la couche de support d'effort ou de contrainte supérieure de l'invention 30, c'est-à-dire le matériau d'amortissement 34 est identique au matériau d'amortissement visco-élastique 2. Un tel traitement d'adhérisation est bien connu à l'homme de l'art et ne sera pas décrit plus avant ici. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, le matériau d'amortissement est de préférence un matériau qui a des propriétés d'amortissement entre -50 C et 250 C avec avantageusement un module compris entre 0,1 et 5 000 MPa. Comme tels matériaux on peut citer du caoutchouc naturel, non réticulé, non polymérisé, ou non vulcanisé ou réticulé, polymérisé, ou vulcanisé; des polymères nitrile; des polymères de polychloroprène; des polymères butye; des polymères de silicone; des polymères de polybutadiène; des polymères de polyéthylene; des polymères de chlorure de polyvinyleet tous copolymères de ceux-ci. Comme résine ou polymère thermodurcissable ou thermoréticulable à utiliser comme matériau d'amortisse- ment visco-élastique selon l'invention, utilisable jusqu'à une température atteignant 500 C, on peut citer sans limitation les résines époxides;les résines phénoliques et des dérivés de celles-ci; des polyimides; des silicones; des polyesters; etc... Naturellement, tout mélange doit être réalisé, incluant des mélanges de résine thermoréticulable ou thermodurcissable avec tout polymère durci, réticulé ou vulcanisé, ou non durci, non réticulé, ou non vulcanisé, précédemment mentionnés. Egalement, on doit souligné que la dimension des éléments allongés choisis parmi le groupe consistant de torons, fils, fibres et mèches de fibres peut être adaptée à volonté par tout homme du métier auquel appartient l'invention et inclut tous les domaines de dimension capabl% d'être traités avec n'importe lequel des procédés textiles% En outre, la sélection de la dimension et la nature des mailles peut varier dans une très large limite en relation à lAapplication désirée et tout homme du métier n'aura pas de difficulté à ce sujet. Compte tenu de ce qui précdeil est clair que la présente invention peut être modifée à Volonté de sorte que la présente invention inclut dans sa portée toute modifi- cation et variation qui sera réalisée dans son esprit et inclut naturellement les équivalents techniques et toutes les combinaisons possibles de ceux-ci. 1 1 R E V E N D I C A T I 0 N S REVENDICATIONS 1. Dispositif d'amortissement pour l'amortissement notamment des vibrations par rapport à un élément de structure (1), incluant une couche (2) d'amortissement visco-élastique inférieureréalisée à partir d'un matériau d'amortissement visco-élastique destiné à être mis en contact avec l'élément de structure (1), et une couche de support d'effort ou de contrainte supérieure disposée au-dessus de la couche visco-élastique (2) à l'opposé de l'élément de structure (1), caractérisé en ce que la couche de support d'effort ou de contrainte supérieure (30) est une couche de support d'effort ou de contrainte composite comprenant un élément de support d'effort ou de contrainte (32) noyé dans un matériau d'amortissement (34). 2. Dispositif d'amortissement selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de support d'effort ou de contrainte (32) est formé par la liaison ou connexion à au moins des points définis ou discrets (36 à 54) d'éléments allongés (tels que 56 à 60) choisis par le groupe consistant de toron ou de fil, de fibre et de mèche de fibre; réalisés à partir de matériau mécaniquement résistant. 3. Dispositif d'amortissement selon la revendication 2, caractérisé en ce que le toron ou fil précité est continu. 4. Dispositif d'amortissement selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'élément de support d'effort ou de contrainte (32) est un élément analogue à un tissu réalisé à partir d'éléments allongés choisis parmi le groupe consistant de toron ou de fil, de fibre et de mèche de fibre, réalisés- à partir d'un matériau mécaniquement résistant. 5. Dispositif d'amortissement selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'élément analogue à un tissu précité est un tricot ou un tissu, une étoffe ou une toile. 6. Dispositif d'amortissement selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'élément analogue à un tissu est tissé. 7. Dispositif d'amortissement selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'élément analogue à un tissu est non tissé. 8. Dispositif d'amortissement selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'élément non tissé est préparé partir d'une grille de faisceau de toronsou de fils liés ensemble par collage ou soudage. 9. Dispositif d'amortissement selon l'une quelconque des revendications 2 à 8, caractérisé en ce que le module des éléments allongés précités est compris entre 6 000 et 660 000 MPa. - 10. Dispositif d'amortissement selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le matériau d'amortissement (34) précité est tout matériau qui a des propriétés d'amortissement dans le domaine allant de mins 50 C à 250 C; de préférence présente un module compris entre 0,1 et 5 000 MPa. 11. Dispositif d'amortissement selon la revendication , caractérisé en ce que le matériau d'amortissement précité est choisi parmi le groupe consistant d'un matériau élastomère; d'un polymère thermoréticulable, thermodurcissable ou thermovulcanisable; un polymère thermoplastique; etdes mélanges de ceux-ci. 12. Dispositif d'amortissement selon l'uen quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que le matériau d'amortissement (34) précité est constitué de plusieurs couches de matériau d'amortissement ayant des propriétés ou capacité d'amortissement différentes. 13. Dispositif d'amortissement selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que l'élément de support d'effort ou de contrainte précité (32) est réalisé à partir d'élément allongé non métallique. 14. Disposoitif d'amortissement selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que l'élément de support d'effort ou de contrainte précité (32) est réalisé à partir d'élément allongé métallique. 15. Dispositif d'amortissement selon l'uen quelconque des revendications 2 à 14, caractérisé en ce que l'élément de support ou de contrainte précité est calandré et/ou étiré. 16. Dispositif d'amortissement selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, caractérisé en ce que la couche de support d'effort (30) supérieure à été traitée pour améliorer l'adhérisation de son matériau d'amortissement avec le matériau d'amortissement visco-élastique de la couche d'amortissement inférieure (2). 17. Dispositifd'amortissement selon la revendication 16, caractérisé en ce que le matériau d'amortissement (34) de la couche de support d'effort ou de contrainte supérieure (30) est identique au matériau d'amortissement visco-élastique de la couche (2) d'amortissement visco- élastique inférieure.