Brevet FR3014516A1 — publié le 20150612

- 1 - DESCRIPTION La présente invention se rapporte au domaine des amortisseurs pour appareils et outillages et plus particulièrement au domaine des amortisseurs adaptables pour appareils et outillages de coupe et de perçage. Le montage d'outils sur une interface adaptée d'appareil moteur fait souvent intervenir une pièce intermédiaire destinée à limiter les vibrations de l'appareil et de l'outil en mouvement. Dans le cas d'un outil qui fonctionne en rotation, par exemple un outil de coupe ou de perçage, des vibrations peuvent apparaître du fait de la résistance rencontrée par l'outil de coupe en contact avec la matière de la pièce coupée. Ces vibrations radiales viennent alors parasiter le mouvement de rotation de la pièce coupée par rapport à son axe de rotation. L'amortisseur intermédiaire permet alors de compenser, voire d'annuler, les vibrations radiales qui peuvent être produites par l'outil en rotation. Classiquement, cet amortisseur intermédiaire est formé par une pièce cylindrique qui réalise un logement dans lequel se trouve disposée une masse absorbante cylindrique centrée dans le logement et maintenue en position par des éléments élastiques disposés sur la périphérie de la masse cylindrique, en contact avec la paroi interne du logement cylindrique. Cette masse absorbante a pour fonction de vibrer en décalage de phase par rapport à la pièce cylindrique de son logement et ainsi amortir les vibrations radiales générées par la coupe et notamment par la résistance rencontrée par l'outil de coupe. L'ensemble amortisseur/masse cylindrique est alors arrangé pour être aligné selon l'axe de rotation de la machine et de l'outil. Les différents éléments élastiques permettent un amortissement des mouvements de vibration de la masse absorbante par rapport à la pièce cylindrique du logement. Cet amortissement peut être régulé en modifiant la raideur élastique de la suspension élastique et/ou la masse de la masse absorbante. Toutefois, dans les dispositifs existants, pour que cette masse absorbante soit en mesure d'opérer un amortissement efficace, il est nécessaire que la masse en déplacement vibre avec une fréquence approchante ou identique à celle de l'outil à amortir tout en conservant un décalage de phase par rapport aux vibrations de l'outil à amortir. Cependant, en fonction de l'opération, du type de serrage, du type de broche, de l'axe d'orientation, vertical ou horizontal, du porte-outil, de la - 2 - rigidité de la machine, l'outil en fonctionnement peut avoir une fréquence de vibration susceptible d'être amenée à varier. Cette variation des vibrations au cours du fonctionnement de l'outil peut donc être à l'origine d'un problème d'efficacité dans l'amortissement de ces vibrations par la masse absorbante. La présente invention a notamment pour but de pallier ces inconvénients en proposant un dispositif d'amortissement adapté pour opérer un amortissement efficace des vibrations d'un outil sur un spectre vibratoire élargi tout en autorisant un éventuel réglage de la suspension. L'invention a ainsi pour objet un élément mobile pour système d'amortissement comprenant une masse absorbante destinée à être positionnée dans un logement et comportant au moins deux ensembles amortisseurs respectivement positionnés contre la surface de la masse absorbante et destiné à être en appui contre la paroi interne du logement au niveau de parties différentes de la masse absorbante, caractérisé en ce que l'élément mobile est arrangé pour fonctionner avec un décalage de phase et/ou d'amplitude de déplacements entre les oscillations de chacune des parties de la masse absorbante, au niveau de chacun de ces ensembles amortisseurs, lors du fonctionnement de l'élément mobile, par génération de phénomènes d'amortissement et/ou de raideur différents au niveau de chacun des ensembles amortisseurs. Un autre objet de l'invention porte sur un système d'amortissement caractérisé en ce qu'il intègre au moins un élément mobile selon l'invention. L'invention concerne également un procédé de mise en oeuvre d'un élément mobile selon l'invention dans un système d'amortissement dans le cadre d'une opération d'amortissement de vibrations, caractérisé en ce que le procédé comprend au moins une étape de génération d'un décalage de phase et/ou d'amplitude de déplacements entre chacune des parties de la masse absorbante lors du déplacement oscillant de la masse absorbante par rapport au logement. L'invention sera mieux comprise, grâce à la description ci-après, qui se rapporte à un mode de réalisation préféré, donné à titre d'exemple non limitatif, et expliqué avec référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels : - 3 - la figure 1 est une réprésentation comparée du déplacement de différentes parties de la masse absorbante par rapport au logement d'un système d'amortissement, - la figure 2 est une représentation schématique en coupe d'un premier exemple de réalisation d'un élément mobile selon l'invention intégré dans un système d'amortissement, - la figure 3 est une représentation schématique en coupe d'un second exemple de réalisation d'un élément mobile selon l'invention intégré dans un système d'amortissement, - la figure 4 est une représentation schématique en coupe d'un troisième exemple de réalisation d'un élément mobile selon l'invention intégré dans un système d'amortissement, - la figure 5 est une représentation schématique en coupe d'un quatrième exemple de réalisation d'un élément mobile selon l'invention intégré dans un système d'amortissement, - la figure 6 est une représentation schématique en coupe d'un cinquième exemple de réalisation d'un élément mobile selon l'invention intégré dans un système d'amortissement. la figure 7 est une représentation schématique en coupe d'un sixième exemple de réalisation d'un élément mobile selon l'invention intégré dans un système d'amortissement. L'invention concerne un élément mobile pour système d'amortissement 4 comprenant une masse absorbante 1 destinée à être positionnée dans un logement 2 et comportant au moins deux ensembles amortisseurs 3 respectivement positionnés contre la surface de la masse absorbante 1 et destiné à être en appui contre la paroi interne du logement 2 au niveau de parties différentes de la masse absorbante 1, caractérisé en ce que l'élément mobile est arrangé pour fonctionner avec un décalage de phase et/ou d'amplitude de déplacements entre les oscillations de chacune des parties de la masse absorbante 1, au niveau de chacun de ces ensembles amortisseurs 3, lors du fonctionnement de l'élément mobile, par génération de phénomènes d'amortissement et/ou de raideur différents au niveau de chacun des ensembles amortisseurs 3. La figure 1 permet d'illustrer que la génération de phénomènes 35 de décalage de phase et/ou d'amplitude de déplacement entre chacun des ensembles amortisseurs 3 permet d'obtenir une possibilité d'amortissement, sur un spectre de fréquences de vibrations, plus important. En effet, sur la - 4 - représentation de la figure 1, les signaux se rapportant aux extrémités respectives de la masse absorbante 1 d'un élément mobile illustrent les déplacements radiaux respectifs de chacune des extrémités de la masse absorbante 1 au cours du temps, lorsque le système amortissant qui intègre cette masse absorbante dans son logement 2 est soumis à un choc radial. Le troisième signal est la représentation du déplacement radial au cours du temps du système d'amortissement 4 intégrant l'élément mobile de l'invention, soumis à ce même choc radial. Il peut être noté que ce troisième signal présente une atténuation de son amplitude par rapport aux oscillations radiales des deux autres signaux, montrant un amortissement plus important des vibrations grâce à la présence de phénomènes d'amortissement et/ou de raideur différents au niveau de chacun des ensembles amortisseurs 3 du dispositif Ce phénomène de décalage de phase et/ou d'amplitude de déplacement peut être obtenu, d'une part, en influant sur les propriétés spécifiques d'amortissement et/ou de raideur de chacun des ensembles amortisseurs 3 et, d'autre part, en modifiant les caractéristiques de la masse absorbante 1 de l'élément mobile. Il convient de noter que ces possibilités techniques d'intervention pour modifier un phénomène de décalage de phase et/ou d'amplitude de déplacement ne sont pas incompatibles. Selon une première particularité de réalisation, l'élément mobile est caractérisé en ce que les ensembles amortisseurs 3 respectivement positionnés au niveau de chacune des parties de la masse absorbante 1, présentent des propriétés différentes d'amortissement et/ou de raideur. L'obtention de propriétés différentes d'amortissement et/ou de raideur peut être effectué grâce à des ensembles amortisseurs 3 respectivement réalisés par un nombre différent de un ou plusieurs éléments élastiques 3', ces éléments étant destinés à être maintenus serrés en position entre la masse absorbante 1 et la paroi interne du logement 2. Cette différence du nombre d'éléments élastiques 3', tel qu'il est illustré à titre d'exemple par la figure 3, permet d'obtenir une déséquilibre entre les capacités d'amortissement et/ou de raideur respectives des ensembles amortisseurs 3. Selon un exemple de réalisation, les ensembles amortisseurs 3 sont réalisés par des éléments élastiques 3' positionnés dans des gorges - 5 - annulaires disposées, au moins radialement, sur la périphérie de la masse absorbante 1. Selon une première possibilité d'ajustement du phénomène de décalage de phase et/ou d'amplitude de déplacement en lien avec cet exemple de réalisation, le nombre respectif d'élément élastiques 3' de chacun des ensembles amortisseurs 3 est différent. Cette différence génère ainsi un amortissement et/ou une raideur différent au niveau de chacun des ensembles amortisseurs 3 de l'élément mobile. Un exemple non-limitatif de construction de cette possibilité de réalisation se trouve illustré sur la figure 3. Selon une seconde possibilité d'ajustement du phénomène de décalage de phase et/ou d'amplitude de déplacement en lien avec cet exemple de réalisation, les éléments élastiques 3' respectifs des ensembles amortisseurs 3 présentent des valeurs de dureté différentes. Cette différence de dureté entre chacun des ensembles amortisseurs 3 permet d'obtenir une déformation différente au niveau de chacun des éléments élastiques 3' respectifs des ensembles amortisseurs 3. Face à un choc identique, un élément élastique 3' avec une dureté plus importante se déformera plus difficilement et assurera un amortissement et un déplacement moins important. Un exemple non-limitatif de construction de cette possibilité de réalisation se trouve illustré sur la figure 4. Selon une troisième possibilité d'ajustement du phénomène de décalage de phase et/ou d'amplitude de déplacement en lien avec ce même exemple de réalisation, les éléments élastiques 3' respectifs des ensembles amortisseurs 3 présentent des sections de diamètres différents. Cette différence de section permet également d'influer sur l'incidence de l'amortissement et/ou de la raideur. Face à un choc identique, un élément élastique 3' de section de plus gros diamètre assure un amortissement et un déplacement plus importants. Un exemple non-limitatif de construction de cette seconde possibilité de réalisation se trouve illustré sur la figure 5. Selon une seconde particularité de réalisation, l'élément mobile est caractérisé en ce que la masse absorbante 1 comprend une répartition massique différente au niveau des ensembles amortisseurs 3 respectifs. Il convient de noter que cette particularité de réalisation est parfaitement compatible avec la particularité de réalisation précédemment détaillée. L'obtention d'une répartition massique différente entre les ensembles amortisseurs 3 peut être effectuée de différentes façons. - 6 - Selon une première possibilité, la masse absorbante 1 comprend une variation de sa répartition massique grâce à une densité différente de chacune des parties respectives de la masse absorbante 1 en contact avec un ensemble amortisseur 3. Selon un exemple non-limitatif de construction de cette possibilité de réalisation tel qu'illustré sur la figure 7, la masse absorbante 1 est réalisée par au moins deux éléments la, lb de densités différentes et destinés à interagir avec un ensemble amortisseur 3 respectif. Selon une seconde possibilité, la masse absorbante 1 comprend une variation de sa répartition massique grâce à des volumes différents au niveau de chacune des parties respectives de la masse absorbante 1 en contact avec un ensemble amortisseur 3. Selon un exemple non-limitatif de construction de cette possibilité de réalisation tel qu'illustré sur la figure 6, la masse absorbante 1 présente une variation de sa section dans la portion située entre les parties respectives de la masse absorbante 1 en contact avec un ensemble amortisseur 3. Il convient de noter que les différentes possibilités de construction mentionnées à titre d'exemple sont des modes d'exécution compatibles entre eux dans le cadre de la réalisation d'un élément mobile selon l'invention. Il convient également de noter que, bien que seulement deux ensembles amortisseurs 3 aient été montrés dans les différents exemples de réalisation, une construction de l'élément mobile faisant intervenir plus de deux ensembles amortisseurs 3 pourrait également être opérée. L'invention porte également sur un système d'amortissement 4 qui intègre au moins un élément mobile selon l'invention. Ce système d'amortissement 4 comprend un logement 2 dans lequel l'élément mobile de l'invention est inséré. L'invention concerne également un procédé de mise en oeuvre d'un élément mobile selon l'invention dans un système d'amortissement 4 dans le cadre d'une opération d'amortissement de vibrations, caractérisé en ce que le procédé comprend au moins une étape de génération d'un décalage de phase et/ou d'amplitude de déplacement entre chacune des parties de la masse absorbante 1 lors du déplacement oscillant de la masse absorbante 1 par rapport au logement 2. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté aux dessins annexés. Des modifications - 7 - restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention. REVENDICATIONS1. Elément mobile pour système d'amortissement (4) comprenant une masse absorbante (1) destinée à être positionnée dans un logement (2) et comportant au moins deux ensembles amortisseurs (3) respectivement positionnés contre la surface de la masse absorbante (1) et 5 destiné à être en appui contre la paroi interne du logement (2) au niveau de parties différentes de la masse absorbante (1), caractérisé en ce que l'élément mobile est arrangé pour fonctionner avec un décalage de phase et/ou d'amplitude de déplacements entre les oscillations de chacune des parties de la masse absorbante (1), au niveau de chacun de ces ensembles 10 amortisseurs (3), lors du fonctionnement de l'élément mobile, par génération de phénomènes d'amortissement et/ou de raideur différents au niveau de chacun des ensembles amortisseurs (3). 2. Elément mobile selon la revendication 1, caractérisé en ce que les ensembles amortisseurs (3) respectivement positionnés au niveau de 15 chacune des parties de la masse absorbante (1), présentent des propriétés d'amortissement et/ou de raideur différentes. 3. Elément mobile selon une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les ensembles amortisseurs (3) sont respectivement réalisés par un nombre différent de un ou plusieurs éléments élastiques (3') 20 destinés à être maintenus serrés en position entre la masse absorbante (1) et la paroi interne du logement (2). 4. Elément mobile selon au moins la revendication 3, caractérisé en ce que les ensembles amortisseurs (3) sont réalisés par des éléments élastiques positionnés dans des gorges annulaires disposées, au 25 moins radialement, sur la périphérie de la masse absorbante (1). 5. Elément mobile selon une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les éléments élastiques respectifs des ensembles amortisseurs (3) présentent des valeurs de dureté différentes. 6. Elément mobile selon une des revendications 1 à 5, 30 caractérisé en ce que les éléments élastiques respectifs des ensembles amortisseurs (3) présentent des sections de diamètres différents. 7. Elément mobile selon une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la masse absorbante (1) comprend une répartition massique différente au niveau des ensembles amortisseurs (3) respectifs.-9- 8. Elément mobile selon la revendication 7, caractérisé en ce que la masse absorbante (1) comprend une variation de sa répartition massique grâce à une densité différente de chacune des parties respectives de la masse absorbante (1) en contact avec un ensemble amortisseur (3). 9. Elément mobile selon la revendication 7, caractérisé en ce que la masse absorbante (1) comprend une variation de sa répartition massique grâce à des volumes différents au niveau de chacune des parties respectives de la masse absorbante (1) en contact avec un ensemble amortisseur (3). 10. Système d'amortissement (4) caractérisé en ce qu'il intègre au moins un élément mobile selon une des revendications 1 à 9. 11. Procédé de mise en oeuvre d'un élément mobile selon une des revendications 1 à 9 dans un système d'amortissement (4) dans le cadre d'une opération d'amortissement de vibrations, caractérisé en ce que le procédé comprend au moins une étape de génération d'un décalage de phase et/ou d'amplitude de déplacement entre chacune des parties de la masse absorbante (1) lors du déplacement oscillant de la masse absorbante (1) par rapport au logement (2).