Brevet FR2684152A1 — publié le 19930528

La présente invention se rapporte à un dispositif de support élastique anti-vibrations et, plus particulièrement, elle concerne un tel dispositif permettant un isolement vibratoire à moyennes et hautes fréquences d'oscillations et de vibrations, ainsi qu'un réglage de la résonance, tout en pouvant atteindre une amplitude maximale, c'est-à-dire un écart maximal par rapport à la position d'équilibre. Dans la technique actuelle, on connais de nombreux types de supports élastiques permettant un amortissement des vibrations suivant un ou plusieurs axes directionnels et étant, pour la plupart, constitués d'un bloc d'élastomère encadré par deux platines d'appui et rendu solidaire ou adhérent à celles-ci par collage accompagné éventuellement d'un léger encastrement, ces supports présentant en général une résonance fixe. Par ailleurs, on sait que, dans la plupart des cas, les problèmes de solidarisation du bloc d'élastomère sur les platines sont très complexes et ne permettent que l'utilisation d'une faible proportion des élastomères connus pour avoir des propriétés satisfaisantes d'amortissement du fait qu'il est nécessaire que ces élastomères aient une bonne aptitude au collage. De plus, ces blocs d'élastomères pouvant être solidarisés aux platines par collage, ou tout procédé similaire leur procurant une adhérence satisfaisante et fiable, sont obtenus le plus souvent par moulage, si bien qu'ils ne peuvent avoir des formes ou des configurations très élaborées sinon à des prix de revient excessifs, ou bien, lorsque l'on désire obtenir un bloc avec des cavités internes, on se trouve dans l'obligation de mouler en deux demi-blocs et de réunir ces deux demi-blocs entre eux ultérieurement par collage ou similaire. D'autre part, il est très difficile par moulage de fabriquer des blocs élastiques en plusieurs matières élastomères associées et faisant corps entre elles. En conséquence, la présente invention a pour but de fournir un dispositif de support élastique permettant l'utilisation, qui était impossible jusqu'à maintenant, d'élastomères ayant de mauvaises aptitudes au collage ou tout procédé d'adhésivité similaire, mais présentant d'excellentes caractéristiques d'amortissement. Par ailleurs, conformément à l'invention, ce dispositif est conçu pour pouvoir utiliser un profilé d'élastomère extrudé, de texture parfaitement homogène et dont la solidafisation aux platines d'appui ne fera intervenir aucun collage, mais un encastrement hautement fiable dans ces platines sans nuire ni à l'isolement vibratoire, ni à ses qualités d'amortissement et à l'amplitude maximale requise. D'autre part, ce dispositif selon l'invention est conçu pour permettre une répartition très équilibrée des charges statiques et pour accepter des petits déplacements relatifs de l'appareil ou de la machine qu'il supportera, ce dispositif étant étudié pour présenter un excellent amortissement pour tous les mouvements de déplacement, longitudinaux, verticaux, transversaux, de roulis et de tangage. En outre, ce dispositif selon l'invention est prévu pour incorporer un bloc d'élastomère encastré par des nervures à boudin dans les platines d'appui qui l'encadrent, ce bloc d'élastomère, obtenu par extrusion, pouvant comporter intérieurement plusieurs types de matières disposées de manière étudiée pour obtenir un effet majeur de réglage des amplitudes et du taux d'amortissement, en fonction des fréquences d'oscillations et de vibrations à traiter. Par ailleurs, selon un autre mode de réalisation de ce dispositif conforme à l'invention, les platines d'appui sont prévues constituées en un matériau plastique pouvant être extrudé et présentant suffisamment de résistance et de dureté après extrusion pour pouvoir supporter sans se déformer les charges soumises à des vibrations, si bien qu'elles sont extrudées de conserve avec le bloc d'élastomère à nervures à boudin en constituant un seul extrudat compact et homogène obtenu en une seule phase d'extrusion. De plus, selon encore un autre mode de réalisation, les platines d'appui sont prévues constituées en un métal filé provenant d'un dispositif de filage, chacune des platines filées étant dirigée à l'intérieur d'une extrudeuse en tête d'équerre, au dessus et en dessous respectivement, de la filière qui est en cours de débit du bloc d'élastomère à nervures à boudin. D'autre part et selon l'invention, le bloc d'élastomère utilisé sous forme extrudée dans ce dispositif peut être constitué en plusieurs matières élastomères différentes pour obtenir des zones ayant des qualités d'amortissement ou d'élasticité différentes et, de même comme on vient de le dire, les platines d'appui en matière plastique peuvent être extrudées en même temps que ce bloc d'élastomère dans la même passe d'extrusion, note étant prise qu'une telle extrusion peut être réalisée au moyen d'une tête d'extrusion à veines contrôlées faisant l'objet des brevets français n" 79.31.048 et 80.24.721 ou d'une extrudeuse comportant une telle tête permettant l'extrusion simultanée de plusieurs matières et faisant l'objet du brevet français n" 86.07.035, cette tête d'extrusion et cette extrudeuse permettant par ailleurs, si nécessaire, de prévoir dans le profilé extrudé, ayant une section très élaborée, des cavités internes longitudinales disposées à la demande pour obtenir du dispositif élastique un taux d'aplatissement sous charge plus ou moins conséquent et/ou un fléchissement transversal plus ou moins important. De ce qui précède, on peut déduire que, conformément à l'invention, ce dispositif de support élastique permettant un isolement vibratoire à des moyennes et hautes fréquences d'oscillations et de vibrations, ainsi qu'un réglage de son taux de résonnance, et étant du type de support élastique constitué d'un bloc d'élastomère encadré par deux platines d'appui en métal moulé ou usiné, ou en métal filé, ou encore en extrudat de matière plastique, est remarquable par le fait que le bloc d'élastomère est constitué par un tronçon de profilé d'élastomère extrudé ayant une section transversale dont la partie centrale, en forme de quadrilatère, est pourvue extérieurement sur chacun de deux de ses côtés opposés d'au moins une nervure longitudinale comportant à son extrémité libre un boudin, qui lui donne l'apparence d'un profilé en T, chaque nervure avec son boudin étant adaptée pour pouvoir s'encaster, sans jeu et fermement, dans une rainure longitudinale de section similaire dont est pourvue chaque platine correspondante, les deux platines étant elles mêmes de section transversale extérieure en forme de quadrilatère et étant traversées par plusieurs ouvertures, situées à l'aplomb de la rainure d'encastrement de la nervure en forme de T correspondante du profilé extrudé, ces ouvertures étant adaptées pour recevoir l'engagement de plots, saillants intérieurement d'une plaque d'appui correspondante comportant deux rabats transversaux prévus pour empêcher le renflement ou le fluage sous compression des nervures en forme de T à chacune des extrémités longitudinales de ce dispositif de support élastique. Par ailleurs, et comme on l'a mentionné précédemment, lorsque les platines d'appui peuvent être constituées dans une matière plastique extrudable pouvant subir après extrusion et sans déformation les charges soumises aux vibrations devant être amorties par le profilé d'élastomère extrudé, ces platines d'appui sont extrudées en même temps que ce profilé d'élastomère en formant un extrudat monobloc obtenu par une seule passe directe d'extrusion, les ouvertures dans ces platines destinées à recevoir les plots saillants des plaques d'appui correspondantes étant pratiquées à la suite de l'opération d'extrusion. En outre, si l'on désire que les platines d'appui soient constituées en un métal filé et fassent bloc avec le profilé d'élastomère, celui-ci est débité en tant qu'extrudat par une extrudeuse entête d'équerre et se trouve encadré, respectivement au dessus et en dessous, par chaque platine d'appui correspondante provenant d'un dispositif de filage de métal, les ouvertures dans ces platines pour recevoir les plots saillants des plaques d'appui étant pratiques ultérieurement. Pour permettre le réglage de la résonnance, ainsi que de l'isolement vibratoire de ce dispositif par l'intermédiaire des platines et des plaques d'appui, et conformément à l'invention, on prévoit des plaques d'ajustage traversées par des ouvertures situées à des positions correspondantes aux plots intérieurs de chacune des deux plaques d'appui à rabats transversaux, afin de pouvoir les introduire à la demande et les maintenir entre chaque plaque d'appui et la face extérieure de la platine correspondante. A noter que pour rendre plus solidaires entre elles chaque platine et sa plaque d'appui correspondante, ainsi que la ou les plaques d'ajustage intermédiaires, on prévoit, dans toutes les plaques, des orifices pour le passage de vis de fixation, vissées dans des orifices correspondants taraudés dans chaque platine. D'autre part, comme précisé précédemment, selon l'invention, le profilé d'élastomère extrudé, dans un mode de réalisation, est constitué en une seule matière élastomère, mais incorpore d'autres matières sous forme d'inserts, extrudés simultanément, noyés dans la matière élastomère et faisant corps avec elle, ces inserts constituant des sortes de cloisons internes d'amortissement intermédiaire des vibrations. Dans un autre mode de réalisation, le profilé d'élastomère extrudé utilisé peut comporter des cavités ou évidements longitudinaux, du genre canaux de section transversale de préférence oblongue, pour améliorer son élasticité d'amortissement des vibrations sous un moindre effort. Dans un autre mode de réalisation, le profilé extrudé peut être constitué à partir d'une extrusion simultanée de plusieurs matières élastomères, faisant corps entre elles, disposées de manière judicieuse dans la section transversale pour fournir des zones à plus ou moins grande élasticité, cette section pouvant ou non comporter des inserts et des cavités longitudinales du genre canaux, de préférence de forme transversale oblongue comme on l'a dit précédemment. Par ailleurs, comme précisé précédemment, selon encore un autre mode de réalisation, les platines d'appui sont réalisées en matière plastique extrudée en même temps que le profilé extrudé ayant une constitution obtenue selon l'un des modes de réalisation précédents. En outre, selon encore un autre mode de réalisation, les platines d'appui sont constituées en métal filé, le profilé d'élastomère extrudé étant introduit, en sortie de filière de l'extrudeuse en tête d'équerre, comme un insert situé entre les deux platines afin de former avec celles-ci un ensemble monobloc. Enfin, lorsque le dispositif conforme à l'invention est réalisé, comme on vient de le dire, sous forme d'un ensemble monobloc, on prévoit le tronçonnage de celui-ci en longueur déterminées pour pouvoir les cintrer individuellement en forme d'anneau de support élastique, chaque longueur pouvant être, en général, comprise entre environ quatre et six mètres. D'autres caractéristiques de l'invention ressortiront de la description suivante de modes de réalisation du dispositif, donnés à titre d'exemple non limitatifs, et représentés schématiquement dans les dessins ci-joints dans lesquels: - La figure 1 représente, en perspective, un premier mode de réalisation d'un profilé d'élastomère extrudé pouvant être utilisé dans le dispositif de support élastique conforme à l'invention; - La figure 2 représente, en perspective, un second mode de réalisation d'un profilé d'élastomère extrudé pouvant être utilisé dans le dispositif; et - La figure 3 est une vue, en perspective éclatée, de l'ensemble d'un mode de réalisation du dispositif conforme à l'invention. Comme on peut le remarquer dans la figure 1, le profilé d'élastomère extrudé (1) à une section transversale dont la partie centrale (2) est de forme sensiblement quadrilatérale et pourvue, sur chacune de ses faces supérieure et inférieure (comme montré dans le dessin), d'une nervure (3) pourvue à son extrémité libre d'un boudin, ce qui lui donne une forme de profil en T. Ce profilé d'élastomère extrudé (1) incorpore, noyés dans sa masse, plusieurs inserts (4) extrudés constitués en une autre matière élastomère plus élastique ou plus rigide, ces inserts constituant des sortes de cloisons internes d'amortissement intermédiaire des vibrations. Comme on peut le remarquer maintenant dans la figure 2, le profilé d'élastomère extrudé (5) présente une section transversale double de celle du profilé (1) de la figure 1 et est constitué en fait de deux de ces profilés (1) jumelés et faisant corps l'un avec l'autre puisque ce profilé (5) est obtenu par une seule passe commune d'extrusion faite en utilisant simultanément plusieurs matières élastomères différentes. Ce profilé extrudé (5) comporte donc, comme celui de la figure 1, plusieurs inserts (4) extrudés en une autre matière élastomère mais est pourvu par ailleurs de plusieurs cavités longitudinales (6), de section sensiblement oblongue et analogue à des canaux débouchant dans chacune des extrémités transversales du bloc formé en utilisant des tronçons de profilé extrudé, ces cavités longitudinales étant prévues pour fournir une plus ou moins grande élasticité au dispositif de support élastique, représenté schématiquement dans la figure (3). Si l'on se réfère maintenant à cette figure (3), représentant le dispositif de support élastique conforme à l'invention, selon un mode de réalisation de celle-ci, on voit que le bloc élastique, emprisonné entre deux platines d'appui (7, 8), est sous forme d'un tronçon du profilé extrudé (5). Chacune des paires de nervures (3) supérieures et inférieures sont encastrées fermement et respectivement dans les rainures (9, 10), de même forme, des platines (7, 8) correspondantes. Ces platines (7, 8) sont traversées par plusieurs ouvertures (11) qui sont adaptées pour recevoir l'engagement de plots (12) saillant intérieurement de plaques d'appui (13, 14) à rabats transversaux correspondant respectivement aux platines (7, 8) qu'elles recouvrent tout en les emprisonnant à leurs extrémités transversales (15) au moyen de leurs rabats (16). On doit noter que, comme mentionné précédemment, ce dispositif de support élastique peut être obtenu sous forme d'un extrudat monobloc selon un mode de réalisation particulier dans lequel les platines d'appui sont prévues constituées en une matière plastique extrudée, le profilé d'élastomère ayant l'une ou l'autre des deux sections représentées dans les figures 1 et 2. Dans ce cas, ce dispositif de support élastique peut être obtenu ou tronçonné en longueurs déterminées de quatre à six mètres qui seront cintrées pour former un anneau de support élastique de diamètre moyen compris entre un peu plus d'un mètre et un peu moins de deux mètres. Ce qui vient d'être énoncé s'adresse également au dispositif de support élastique réalisé avec ses deux platines d'appui constituées en un métal filé et entre lesquelles l'extrudat de profilé d'élastomère provenant d'une extrudeuse en cours de débit, se trouve introduit à la manière d'un insert pourformeravec les platines un ensemble monobloc. Comme on l'a dit précédemment, pour permettre le réglage de la résonance de ce dispositif, ainsi que pour lui conférer un isolement vibratoire le mieux adapté, I'invention prévoit des plaques d'ajustage ou cales (17), en nombre nécessité, conçues pour être placées entre chacune des platines (7, 8) et sa plaque d'appui (13, 14) respective. Pour ce faire, chaque plaque d'ajustage (17) est traversée par des ouvertures (18) situées à des positions correspondantes aux plots intérieurs (12) de chacune des plaques d'appui (13, 14). Afin de fixer sur les platines (7, 8) correspondantes les plaques d'appui (13,14) et les plaques d'ajustage (17), si le dispositif doit en comporter, toutes ces plaques sont percées de plusieurs orifices (19) pour le passage de vis de fixation (20), vissées dans les trous borgnes taraudés (21) correspondants, prévus dans chacune des platines (7, 8). REVENDICATIONS 1.- Dispositif de support élastique permettant un isolement vibratoire à des moyennes et hautes fréquences d'oscillations et de vibrations, ainsi qu'un réglage de son taux de résonnance, et étant du type constitué d'un bloc élastomère encadré par deux platines d'appui en métal moulé ou usiné ou en métal filé, ou encore en extrudat de matière plastique, caractérisé par le fait que le bloc d'élastomère est constitué par un tronçon de profilé d'élastomère extrudé (5) ayant une section transversale dont la partie centrale (2), enforme de quadrilatère, est pourvue extérieurement sur chacun de deux de ses côtés opposés d'au moins une nervure longitudinale (3) comportant à son extrémité libre un boudin, qui lui donne l'apparence d'un profilé en T, chaque nervure avec son boudin étant adaptée pour pouvoir s'encaster, sans jeu et fermement, dans une rainure longitudinale (9, 10) de section similaire dont est pourvue chaque platine (7, 8) correspondante, les deux platines (7, 8) étant elles mêmes de section transversale extérieure en forme de quadrilatère et étant traversées par plusieurs ouvertures (11), situées à l'aplomb de la rainure (9, 10) d'encastrement de la nervure (3) en forme de T correspondante du profilé extrudé (5), ces ouvertures étant adaptées pour recevoir l'engagement de plots (12), saillants intérieurement d'une plaque d'appui (13, 14) correspondante comportant deux rabats transversaux (16) prévus pour empêcher le renflement ou le fluage sous compression des nervures (3) en forme de T à chacune des extrémités longitudinales (15) de ce dispositif de support élastique. 2.- Dispositif de support élastique selon la revendication 1, dans lequel les platines d'appui sont en matière plastique extrudée, caractérisé par le fait que ces platines d'appui (7, 8) sont extrudées en même temps que ce profilé d'élastomère en formant un extrudat monobloc obtenu par une seule passe directe d'extrusion, les ouvertures (11) dans ces platines destinées à recevoir les plots (12) saillants des plaques d'appui (13, 14) correspondantes étant pratiquées à la suite de l'opération d'extrusion. 3.- Dispositif de support élastique selon la revendication 1, dans lequel les deux platines d'appui sont en métal filé, caractérisé par la fait que ces deux platines d'appui (7, 8) sont dirigées depuis un dispositif de filage de métal, respectivement au-dessus et en dessous de la filière d'une extrudeuse en tête d'équerre en cours de débit du profilé d'élastomère qui se trouve ainsi encadré par les deux platines à la manière d'un insert faisant bloc avec ces dernières, les ouvertures (11) dans ces platines destinées à recevoir les plots (12) saillants des plaques d'appui (13, 14) correspondantes étant pratiquées à la suite de l'opération d'extrusion. 4.- Dispositif de support élastique selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, adapté pour permettre le réglage de sa résonnance, ainsi que de son isolement vibratoire, caractérisé par le fait qu'il comporte des plaques d'ajustage (17) traversées par des ouvertures (18) situées à des positions correspondantes aux plots intérieurs (12) de chacune des deux plaques d'appui (13, 14) à rabats transversaux (16), afin de pouvoir les introduire à la demande et les maintenir entre chaque plaque d'appui et la face extérieure de la platine correspondante. 5.- Dispositif de support élastique selon la revendication 4, caractérisé par le fait que, pour rendre solidaire entre elles chaque platine (7, 8) et sa plaque d'appui (13, 14) correspondante, ainsi que la ou les plaques d'ajustage (17) intermédiaires, on prévoit, dans toutes les plaques, des orifices (19) pour le passage de vis de fixation (20), vissées dans des orifices (21) correspondants taraudés dans chaque platine. 6.- Dispositif de support élastique selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que le bloc d'élastomère est constitué par un tronçon (1) de profilé d'élastomère extrudé à partir d'une seule matière élastomère incorporant d'autres matières sous forme d'inserts (4), extrudés simultanément, noyés dans la matière élastomère et faisant corps avec elle, ces inserts (4) constituant des sortes de cloisons internes d'amortissement intermédiaire des vibrations. 7.- Dispositif de support élastique selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que le bloc d'élastomère est constitué par un tronçon (5) de profilé d'élastomère extrudé qui comporte, outre quatre nervures longitudinales (3) à boudin, des inserts (4) extrudés simultanément en d'autres matières, ainsi que des cavités (6) ou évidements longitudinaux, du genre canaux de section transversale de préférence oblongue, pour améliorer son élasticité d'amortissement des vibrations sous un moindre effort. 8.- Dispositif de support élastique selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que le bloc d'élastomères est constitué par un tronçon de profilé d'élastomères extrudé obtenu à partir d'une extrusion simultanée de plusieurs matières élastomères, faisant corps entre elles, disposées de manière judicieuse dans la section transversale pour fournir des zones à plus ou moins grande élasticité, cette section pouvant ou non comporter des inserts (4) et des cavités longitudinales (6) du genre canaux, de préférence de forme transversale oblongue. 9.- Dispositif de support élastique selon l'une ou l'autre des revendications 2 ou 3, caractérisé par le fait que chacun des ensembles monoblocs incorporant des platines d'appui (7, 8) en matière plastique ou en métal filé et le profilé d'élastomère extrudé est obtenu, ou tronçonné, en grandes longueurs déterminées, de quatre à six mètres environ, et plus si nécessaire, puis cintré pour lui fournir une forme annulaire par laquelle ce dispositif devient un anneau de support élastique. 10.- Dispositif de support élastique selon la revendication 9, caractérisé par le fait que chacun des ensembles mono blocs, ayant respectivement des platines d'appui en matière plastique ou en métal filé, incorpore un profilé d'élastomère ayant une constitution telle que l'une de celles définies dans les revendications 5, 6, 7.