Brevet FR2573175A1 — publié le 19860516

Dispositif étouffeur dynamique pour tuyauteries La présente invention concerne un dispositif étouffeur dynamique permettant d'amortir les vibrations de tuyauteries. On connait des dispositifs étouffeurs dynamiques, appelés aussi résonateurs harmoniques, capables d'amortir les vibrations d'une masse en mouvement. Ces dispositifs sont constitués d'une masselotte reliée à la masse en mouvement par un élément élastique. Ces dispositifs ne sont efficaces que si la masse en mouvement vibre à une fréquence bien déterminée. Il suffit alors de calculer la masse de la masselotte et la raideur de l'élément élastique pour amortir les vibrations de manière efficace. Mais lorsque l'on veut amortir des tuyauteries dont la fréquence de vibration varie constamment d'une tuyauterie à l'autre, ces dispositifs connus sont totalement inefficaces. En effet, les vibrations d'une tuyauterie sont générées par la circulation d'un fluide et les fréquences de vibration se situent en général dans une plage de 50 à 200 Hertz. La présente invention a pour but de permettre le réglage du dispositif étouffeur dynamique pour qu'il puisse amortir les vibrations de la tuyauterie dans-une certaine plage de fréquence. On pourrait bien entendu faire varier la masse de la masselotte en ajoutant ou en enlevant des petites masselottes auxiliaires, mais cette solution présente une complexité mécanique évidente et le réglage serait long et imprécis. La solution proposée par la présente invention consiste à modifier la raideur de l'élément élastique pour régler la fréquence de résonance de la masselotte. Ce réglage est alors très facile à réaliser, à l'aide d'une simple clé, et directement sur la tuyauterie après la pose de celle-ci. La présente invention a pour objet un dispositif étouffeur dynamique monté sur une tuyauterie par l'intermédiaire d'un collier, et constitué d'au moins un ensemble élastique comportant au moins deux éléments élastiques, caractérisé en ce que chaque ensemble comporte un moyen de réglage de sa raideur par une action sur la précontrainte des éléments élastiques. De préférence, les deux éléments élastiques sont montés en opposition. Dans un premier mode de réalisation, les deux éléments élastiques sont séparés par une masselotte, le moyen de réglage étant une tige filetée et un écrou dont le serrage comprime les deux éléments élastiques. Dans un deuxième mode de réalisation, les deux éléments élastiques sont séparés par une rondelle solidaire d'une tige elle-même solidaire d'une masselotte extérieure raccordée à chaque ensemble élastique, le moyen de réglage étant une bague vissée par un filetage externe dans un fourreau enfermant les deux éléments élastiques. Dans un troisième mode de réalisation les deux éléments élastiques sont diamétralement opposés par rapport à la tuyauterie et comprimés chacun par une demi-masselotte, le moyen de réglage étant deux vis raccordant les deux demi-masselottes. Selon une variante applicable à ces trois modes de réalisation, le dispositif comporte le long d'une meme génératrice de la tuyauterie plusieurs ensembles équivalents. Avantageusement, chaque élément élastique est métallique ou élastomère. Les éléments métalliques ont chacun une courbe effort-déformation non linéaire, la raideur est donc continuement variable en fonction de la précontrainte. En ce qui concerne les éléments élastomères, il suffit de les emprisonner dans un fourreau pour qu'il ait chacun une courbe effort-déformation non linéaire. Il est décrit ci-après, à titre d'exemple et en référence aux dessins annexés, différents modes de réalisation d'un dispositif selon l'invention. La figure 1 représente un dispositif comportant trois ensembles élastiques indépendants. La figure 2 représente un dispositif comportant trois ensembles élastiques réunis par une masselotte unique. La figure 3 représente un dispositif comportant un seul ensemble élastique dont les deux éléments élastiques sont diamétralement opposés. La figure 4 montre en perspective, une pièce particulière du dis positif de la figure 3. La figure 5 montre une variante du dispositif de la figure 3, dans laquelle le dispositif comporte deux ensembles élastiques. La figure 6 montre une demi-vue demi-coupe, selon VI de la figure 5, à échelle agrandie. Dans la figure 1, il est représenté une tuyauterie 1 à section circulaire entourée par un collier 2 en deux parties réunies par deux boulons 4. Ce collier porte un dispositif étouffeur dynamique comportant trois ensembles élastiques 10 placés à 1200. Bien entendu, un tel dispositif peut comporter un nombre quelconque d'ensembles. Il est décrit, en détail, un seul ensemble 10 dans lequel une masse Il sépare deux éléments élastiques 12, 13. Ces deux éléments sont dans ce cas des coussins métalliques tricotés et comprimés selon une technique connue. Cet ensemble 10 repose sur un bossage 3 du collier 2, et sur ce -bossage es#t fixée une tige filetée 14 par exemple par soudage. Les éléments 12, 13 et la masse 11 sont percés en leur centre et enfilés sur la tige filetée 14. Une rondelle 15 prend appui sur l'élément 12 et un écrou 16 est vissé à l'extrémité de la tige filetée pour comprimer les deux éléments 12, 13. Dans la figure 2, il est représenté un autre mode de réalisation plus spécialement adapté aux petites tuyauteries. Une tuyauterie 1 est entourée par un collier 2 en deux parties réunies par des boulons 4. Ce collier 2 porte un dispositif étouffeur dynamique comportant trois ensembles élastiques 20 placés à 1200. Bien entendu, un tel dispositif peut comporter un nombre quelconque d'ensembles. Il est décrit, en détail, un seul ensemble 20 dans lequel une rondelle 21, sépare les deux éléments élastiques 22, 23. Ces deux éléments sont, d#ans ce cas, des éléments élastoméres emprisonnés dans un fourreau 27 de manière à obtenir, pour ces éléments, des courbes effort-déformation non linéaires. Le fourreau 27 repose sur un bossage 3 du collier 2 et y est fixé de manière quelconque, par exemple par soudage.Un écrou 26, à filetage externe, se visse dans le fourreau de manière à régler la précompression des éléments élastomères. La rondelle 21 est solidaire d'une tige 24 et cette tige traverse l'écrou 26 et reçoit à son extrémité une masselotte 41 tenue par une rondelle 28 et un écrou 29. Chaque tige de chaque ensemble est solidaire de la masselotte 41, celle-ci entourant la tuyauterie 1 sur toute sa circonférence. La figure 3 montre un autre mode de réalisation dans lequel il n'y a qu'un seul ensemble 30. En effet les deux éléments élastiques 32, 33 sont diamétralement opposés et directement en appui sur une coupelle 37 solidaire d'un bossage 3 du collier 2. Les éléments 32, 33 sont, dans ce cas, des éléments métalliques percés en leur centre maintenus dans chaque demi-masselotte 31 par une rondelle 34 munie dl-un plot de centrage 35. Le collier 2 comporte deux parties réunies par deux boulons 5 traversant des orifices 7 du collier. Les éléments élastiques 32, 33 sont directement comprimés par les demi-masselottes 31 reliées par deux boulons 6 traversant des orifices 8 du collier. Des évidements 38 permettent le passage des boulons 6. Le serrage de ces boulons 6 permet de régler la précontrainte des éléments élastiques. La figure 4 montre en détail un demi-collier 2 de la figure 3, sur lequel sont visibles les orifices 7 et 8 situés dans un meme plan et traversés respectivement par les boulons 5 et 6, le bossage 3, la coupelle 37 et l'élément métallique 32. Les figures5 et 6 représentent une variante du dispositif de la figure 3 dans laquelle le dispositif comporte deux ensembles élastiques 30', situés chacun dans un plan différent le long de la canalisation 1 (figure 5) et compor#tant chacun deux éléments élastiques métalliques 32', 33' (figure 6). Ce dispositif comporte un seul collier 2', en deux parties# réunies à chaque extrémité par deux boulons 5'. Ce dispositif comporte également une seule masselotte 31' en deux parties reliées au niveau de chaque ensemble par deux boulons 6'. Les quatre éléments sont chacun maintenus entre une coupelle 37' solidaire d'un bossage 3' du collier 2, et une rondelle 34' centrée sur la masselotte 31' et comportant un plot de centrage 35'. La masselotte co#mporte des nervures 39 pour augmenter sa rigidité. Contrairement au dispositif de la figure 3, les boulons de serrage 5' du collier ne sont pas dans le même plan que les boulons de serrage 6' des demi-masselottes et le collier ainsi que la masselotte ne sont pas circulaires. Ces deux caractéristiques permettent de réduire l'encombrement du dispositif dans sa largeur. Bien entendu,# cette configuration de deux ensembles ou plus, placés le long d'une même génératrice et réunis par un ou plusieurs colliers et une ou plusieurs masselottes , peut être appliquée aux cas des figures 1 et 2. Dans le cas de la figure 1, les deux masselottes 11 des ensembles placés sur une même génératrice peuvent être une seule et unique masselotte, et dans le cas de la figure 2, la masselotte 41 et celle de chaque ensemble placé le long d'une même génératrice de la tuyauterie, peuvent être une seule et unique masselotte. Le réglage de ces dispositifs se passe de la manière suivante après avoir équipé la ou les tuyauteries d'un dispositif, et seulement après la mise en service de la ou des tuyauteries, on régle la raideur de chaque ensemble de chaque dispositif à l'aide d'une simple clé, c'est-à-dire que l'on règle la fréquence de résonance de chaque masselotte jusqu'à ce que les vibrations disparaissent. REVENDICATIONS 1/ Dispositif étouffeur dynamique monté sur une tuyauterie (1) par l'intermédiaire d'un collier (2) et constitué d'au moins un ensemble élastique (10, 20, 30) comportant au moins deux éléments élastiques (12, 13 ; 22, 23 ; 32, 33), caractérisé en ce que chaque ensemble comporte un moyen de réglage de sa raideur par une action sur la précontrainte des éléments élastiques. 2/ Dispositif étouffeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux éléments élastiques sont montés en opposition. 3/ Dispositif étouffeur selon l'une des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que les deux éléments élastiques (12, 13) sont séparés par une masselotte (11), le moyen de réglage étant une tige filetée (14) et un écrou (16) dont le serrage comprime les deux éléments élastiques. 4/ Dispositif étouffeur selon l'une des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que les deux éléments élastiques (22, 23) sont séparés par une rondelle (21) solidaire d'une tige (24) elle-même solidaire d'une masselotte extérieure (41) raccordée à chaque ensemble élastique, le moyen de réglage étant une bague (26) vissée par un filetage externe dans un fourreau (27) enfermant les deux éléments élastiques. 5/ Dispositif selon l'une des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que les deux éléments élastiques (32, 33) sont diamétralement opposés par rapport à la tuyauterie (1) et comprimés chacun par une demi-masselotte (31), le moyen de réglage étant deux boulons (6) raccordant les deux demi-masselottes. 6/ Dispositif l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte le long d'une même génératrice de la tuyauterie plusieurs ensembles équivalents (30'). 7/ Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque élément élastique est métallique ou élastomère.