Brevet FR2592930A1 — publié le 19870717

La présente invention se -rapporte à un amortisseur hydraulique perfectionné à soufflet de compensation destiné à supprimer ou tout au moins à diminuer sensiblement les mouvements vibratoires ou analogues d'un dispositif mécanique, ou tout autre élément ou organe susceptible, à un moment quelconque, d'engendrer ou d'entre soumis à des mouvements alternatifs préjudiciables à la bonne tenue mécanique de l'ensemble, appareil, circuit ou analogue dans lequel il est monté. Ces mouvements d'amplitudes importantes sous certaines fréquences se transmettent au corps mécanique de l'élément générateur et aux organes voisins qui, sous l'effet des chocs répétés pouvant devenir violents, risquent de se briser ou tout au moins de se fissurer. En raison du coût de l'installation et de l'importance des dégâts, pertes et dommages que provoqueraient une rupture ou une défaillance ainsi occasionnée, les concepteurs, responsables et constructeurs souhaitent fortement que ces organes soient pourvus d'un dispositif amortisseur apportant une une protection suffisante pour garantir la suppression pratique de tous les risques. Ainsi, de simples amortisseurs hydrauliques ont été proposés. Le piston. assujetti à l'organe ou à l'élément en mouvements évolue dans une chambre remplie partiellement d'huile. Si ces amortisseurs apportent une limitation valable des mouvements oscillatoires, ils présentent de nombreux inconvénients tels que la création d'une émulsion d'huile dans le cas de mouvements rapides, et un défaut d'amortissement par un trajet partiel dans l'air occlus, dans le cas de mouvements importants. Ils ne peuvent, par ailleurs, fonctionner dans n'importe quelle position, notamment en position renversée dans laquelle l'huile se mélangerait immanquablement à l'air occlus, créant au repos un mélange huile-eau de caractéristiques hydrauliques différentes. L'invention a pour but de remédier à ces dif férents inconvénients en proposant un amortisseur hydraulique perfectionné à soufflet de compensation présentant une grande sécurité de fonctionnement. A cet effet, I'invention se rapporte à un amortisseur hydraulique perfectionné caractérisé en ce qu'il se compose d'un piston assujetti à l'élément mécanique susceptible de vibrations ou autres mouvements mécaniques alternatifs, piston solidarisé à un soufflet, I'ensemble évoluant dans une chambre composite pressurisée, formée d'une chambre de compression et d'une grande chambre, lesdites chambres étant en communication hydraulique par un gicleur mince paroi shunté par un clapet antiretour, la partie supérieure du soufflet étant visible au travers de la grande chambre par un hublot. L'amortisseur perfectionné selon l'invention présente de nombreux avantages dont on citera ci-après les plus importants . grande fiabilité . I'air n'est pas en contact avec l'huile ; fonctionne dans n'importe quelle position ; . efficacité totale sur une large gamme de températures;; . indicateur du niveau d'huile fonctionnant dans n'im porte quelle position . pas d'émulsion possible en raison du transvasement du fluide de la grande chambre vers la chambre de com pression . la contraction du soufflet due à la pressurisation ré gnant dans la chambre apporte deux avantages spécifi ques - réserve de volume d'huile permettant de compenser d'éventuelles pertes de fluide, - suppression totale de la tendance à cavitation ; . interchangeabilité. Les caractéristiques techniques de l'invention et d'autres avantages apparaîtront à la lecture de la description ci-après effectuée à titre d'exemple non limitatif sur un mode de réalisation en référence au dessin accompagnant dans lequel la figure unique est une vue en coupe longitudinale de l'amortisseur selon l'invention monté sur le corps d'un dispositif ou élément mécanique. L'idée générale inventive consiste à réaliser l'amortissement des mouvements oscillatoires de vibrations ou autres mouvements mécaniques alternatifs de pièces, éléments, organes ou dispositifs mécaniques quelconques et plus particulièrement ceux ou celles prévus dans un circuit notamment de distribution d'un fluide liquide ou gazeux par un amortissement hydraulique entre deux chambres contenant le même fluide liquide sous pression, chambres en communication hydraulique à faible débit de transvasement et à indication de la quantité d'huile par la position de la partie supérieure d'un corps creux susceptible de variations de volume par contractions ou dilatations, en vue de dissiper en chaleur l'énergie mécanique du ressort et du fluide. Plus précisément, l'amortisseur hydraulique selon l'invention comporte un piston 1 à segments 2 solidaire d'une tige 3 assujettie au corps ou à la partie susceptible de mouvements alternatifs d'un dispositif ou élément mécanique. Ce piston est monté coulissant le long d'une chambre composite 4 formée en partie inférieure d'une chambre de compression 5 et en partie supérieure d'une grande chambre 6, remplies d'un même fluide liquide sous pression, chambres en communication visuelle avec l'ex- térieur par l'intermédiaire d'un hublot transversal 7, I'ensemble formant un bloc mécanique compact 8 monté sur un organe mécanique 9 ou fixé sur un support annexe 10, collier ou autre. La grande chambre est partiellement occupée par un corps creux susceptible de déformations, notamment de contractions dans le sens longitudinal, par exemple une capsule conformée en soufflet, de préférence métallique, ci-après dénommé soufflet de compensation 11. Le soufflet 11 est, en permanence, partiellement contracté par la pression du fluide liquide régnant dans la chambre composite 4. Ce soufflet contient un fluide gazeux, par exemple de l'air à pression atmosphérique en position de repos et légèrement sous pression en position contractée résultant de la pression du fluide à l'intérieur de la grande chambre; Le soufflet de compensation 11 est monté le long de la chambre dans son sens longitudinal solidaire du piston 2 par sa base. Une des caractéristiques importantes de l'invention consiste en l'existence d'une communication sous la forme d'une liaison hydraulique 12 entre la grande chambre 6 et la chambre de compression 5. Cette communication est réalisée soit à l'extérieur des pièces constituant l'amortisseur, soit à l'intérieur du bloc mécanique 8 de l'amortisseur, soit encore et de façon préfé rentier le à travers le piston 2. Cette communication comprend un gicleur mince paroi 13 et un clapet antiretour 14 monté en dérivation sur le gicleur passant dans le sens de la montée du piston ou inversement. Cette communication par gicleur mince paroi entre la grande chambre et la chambre de compression assure un effet d'amortissement optimal et constant. Les chambres sont remplies d'un fluide hydraulique classique sous pression, à une valeur par exemple de quelques bars, pour la réalisation de la fonction amortissement. La vision à travers le hublot 7 de la face supérieure 15 du soufflet de compensation 11 rend compte de la pression en liquide dans l'amortisseur et donc des éventuelles pertes par fuites. En effet, le soufflet de compensation se comprime ou se contracte plus ou moins en fonction de la pression qu'il reçoit c'est-à-dire celle régnant dans les chambres. On décrira ci-après à titre illustratif un exemple type de fonctionnement. L'amortisseur étant chargé en huile sous pression, la tige 3 est sollicitée en mouvements alternatifs. Le piston 1 se déplace le long de la chambre et réalise son effet d'amortissement. II peut etre sollicité tout d'abord dans le sens de la montée, sens dans lequel le clapet antiretour 14 est passant. Cette disposition permet de bénéficier d'une condition de non freinage lors du premier mouvement de montée. L'efficacité d'amortissement résulte du fluide hydraulique sous pression et du circuit de retour formé par la liaison hydraulique 12, comprenant le gicleur mince paroi 13. L'huile se transvase d'une chambre dans l'autre à chaque mouvement du piston soit uniquement à travers le gicleur mince paroi, soit pratiquement totalement à travers le clapet antiretour et faiblement à travers le gicleur. Dans le cas représenté, c'est au retour que l'huile de la chambre de compression est transvasée dans la grande chambre 6 à travers le gicleur mince paroi 13. On peut, bien entendu, envisager l'inverse ou les deux simultanément. De plus, I'air contenu dans la capsule ou le soufflet de compensation 11 présent sur le piston et soumis à la pression de l'ordre de quelques bars régnant dans la chambre réalise, en plus, une véritable compensation de volume de tige et de dilatation du volume d'huile. L'utilisation du gicleur mince paroi permet la parfaite interchangeabilité en raison de la très faible dispersion des caractéristiques surtout celles du spectre de débits et de températures et une forte insensibilité à la température sur une large plage : 200C - + 2000C. L'invention ci-dessus ne saurait se limiter aux seuls moyens décrits mais, au contraire, diverses modifications, variantes simples, substitutions par des matériaux ou moyens équivalents, adjonctions d'éléments inopérants et autres changements sans apport inventif entrent parfaitement dans son cadre. REVENDICATIONS 1. Amortisseur hydraulique perfectionné comprenant un piston (1) en liaison mécanique par sa tige (3) avec un élément ou un organe mécanique susceptible de mouvements oscillatoires, de vibrations ou autres, caractérisé en ce que le piston (1) est monté coulissant dans une chambre composite (4) formée de deux chambres de part et d'autre du piston, une grande chambre (6) et une chambre de compression (5) remplies d'un même fluide liquide sous pression, piston solidaire à l'une de ses extrémités d'un corps creux susceptible de déformations, contracté par la pression régnant dans les chambres et rempli d'un fluide gazeux, lesdites chambres communiquant entre elles par une liaison hydraulique (12) et en ce que la chambre contenant le corps creux comporte une communication visuelle pour une indication de la quantité d'huile par la position de la face supérieure (15) du corps creux. 2. Amortisseur selon la revendication 1 caractérisé en ce que la liaison hydraulique (12) comporte un gicleur mince paroi (13) et un clapet antiretour (14) monté en dérivation sur ledit gicleur. 3. Amortisseur selon la revendication 2 caractérisé en ce que le clapet antiretour (14) est disposé passant dans le sens de la montée du piston. 4. Amortisseur selon la revendication 1 caractérisé en ce que le corps creux est un soufflet (11) disposé longitudinalement à la chambre composite (4). 5. Amortisseur selon la revendication 4 caractérisé en ce que le soufflet (11) est métallique. 6. Amortisseur selon la revendication 1 caractérisé en ce que la position de la face supérieure (15) du corps creux (11) est visible par la communication visuelle transversale renseignant ainsi sur la réserve du fluide hydraulique et, par conséquent, sur les pertes éventuelles. 7. Amortisseur selon les revendications 1 et 6 caractérisé en ce que la communication visuelle est un hublot (7).