Brevet FR3014517A1 — 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 dureté élastique des éléments élastiques et en les pré-contraignant. Toutefois, les propriétés d'amortissement de cet amortisseur intermédiaire sont tributaires des conditions opérationnelles et de 30 fonctionnement de l'amortisseur. Aussi, la qualité de l'optimisation de l'amortissement peut se trouver affectée par ces facteurs influents. La présente invention a notamment pour but de pallier ces inconvénients en proposant un dispositif d'amortissement dont l'amortissement est en mesure de s'adapter à un ou plusieurs facteurs 35 extrinsèques à l'amortisseur et susceptibles d'influer sur les propriétés - 2 - d'amortissement du dispositif en fonctionnement, tout en assurant une contrainte ou une précontrainte optimisée, efficacement réglée et contrôlée d'un ou de plusieurs éléments élastomères. L'invention a ainsi pour objet un élément mobile pour système 5 d'amortissement comprenant une masse absorbante destinée à être positionnée dans un logement et comportant, au niveau d'une même zone, au moins deux portions adaptées disposées sur la périphérie de la masse absorbante et dans lesquelles sont disposés des éléments élastiques respectifs destinés à être en appui contre la paroi interne du logement, 10 caractérisé en ce que ces éléments élastiques présentent des propriétés amortissantes optimales dans des intervalles différents de variation d'au moins un paramètre. Un autre objet de l'invention concerne un système d'amortissement intégrant au moins un élément axial mobile selon 15 l'invention. 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 : 20 la figure 1 est une représentation schématique d'un exemple d'élément axial mobile selon l'invention, les figures 2 et 3 sont deux représentations graphiques schématisant des exemples respectifs de coopération des propriétés amortissantes de différents éléments élastiques d'un 25 élément axial mobile de l'invention, les figures 4, 5 et 6 sont des représentations schématiques d'exemples d'arrangements d'éléments élastiques d'un élément axial mobile selon l'invention. Dans le présent document, il convient de comprendre 30 l'expression « système d'amortissement » comme se rapportant à la pièce ou à l'ensemble intégrant une masse amortissante et destinée à être monté sur un outil ou un porte-outil pour en permettre l'amortissement. La présente invention se rapporte à un élément mobile pour système d'amortissement comprenant une masse absorbante 1 destinée à 35 être positionnée dans un logement 2 et comportant, au niveau d'une même zone, au moins deux portions adaptées disposées sur la périphérie de la masse absorbante 1 et dans lesquelles sont disposés des éléments élastiques -3- 3 respectifs destinés à être en appui contre la paroi interne du logement 2, caractérisé en ce que ces éléments élastiques 3 présentent des propriétés amortissantes optimales dans des intervalles différents de variation d'au moins un paramètre. Dans le présent document, il convient de comprendre l'expression « propriétés amortissantes optimales » comme se rapportant à des propriétés amortissantes qui, quantifiées, correspondent à au moins 30% d'amortissement, idéalement à une valeur maximale d'amortissement de 50% selon les conditions de température. L'amortissement est notamment tributaire des propriétés intrinsèques des éléments élastiques 3 en appui sur la périphérie de la masse absorbante 1, à savoir, par exemple et de façon non-limitative, l'élasticité ou la viscosité. L'équipement d'une masse absorbante 1 de plusieurs éléments élastiques 3 dont les propriétés amortissantes optimales respectives différentes selon la valeur d'un paramètre extrinsèque à l'ensemble du système d'amortissement, permet d'obtenir un couplage de ces différentes propriétés amortissantes en autorisant un amortissement optimisé par le système sur une gamme de valeurs plus large du paramètre extrinsèque considéré. Ainsi, selon un exemple de réalisation d'un élément mobile selon l'invention, l'élément mobile est équipé, d'une part, d'un premier élément élastique 3a dont les propriétés amortissantes sont optimales lorsque la valeur du paramètre extrinsèque est comprise dans un intervalle A-B et, d'autre part, d'un second élément élastique 3b dont les propriétés amortissantes sont optimales lorsque la valeur du paramètre extrinsèque est comprise dans un intervalle C-D, les valeurs A-B et C-D pouvant soit se succéder soit se chevaucher partiellement. Aussi, lors de son fonctionnement, l'élément mobile comprend au moins un élément élastique 3 dont les propriétés amortissantes sont optimales sur des plages de valeurs cumulées. Selon un mode de réalisation préféré, les valeurs B et C sont confondues de sorte que, parmi ses différents éléments élastiques 3a et 3b, l'élément mobile comporte au moins un élément élastique 3 dont les propriétés amortissantes sont optimales sur un intervalle continu élargi entre les valeurs A et D. Ainsi, si, au cours du fonctionnement de l'élément mobile, le paramètre extrinsèque, dont la valeur est initialement comprise entre A et B, - 4 - évolue vers une valeur comprise entre C et D, cet élément mobile comporte en permanence un élément élastique 3 ayant des propriétés amortissantes optimales. Les propriétés amortissantes respectives de chacun des éléments élastiques sont obtenues grâce à des compositions différentes de chacun de ces éléments et/ou par la présence de concentrations d'élastomères différentes. Des exemples de constructions différentes de ces éléments élastiques peuvent être, par exemple, un arrangement particulier des éléments élastiques 3a et 3b sur la masse absorbante en fonction de leurs propriétés respectives. Ainsi, selon un premier exemple non limitatif de construction, l'élément mobile comprend plusieurs éléments élastiques. Ces éléments élastiques se trouvent alors disposés sur la masse absorbante 1 en fonction de leurs propriétés respectives. Dans le cadre de l'explication des exemples, pour éviter toute confusion concernant les propriétés des éléments élastiques, les références de ceux-ci sont remplacées. Dans ce premier exemple de construction, certains éléments élastiques 3c présentent une élasticité faible et une viscosité haute, tandis que d'autres éléments élastiques 3d, à l'inverse, présentent une élasticité haute et une viscosité faible. L'arrangement des éléments élastiques 3c, 3d sur la masse absorbante 1 est alors opérée en positionnant des éléments élastiques 3c à élasticité faible et viscosité haute à une première extrémité de la masse absorbante 1 et des éléments élastiques 3d à élasticité haute et viscosité faible à une seconde extrémité, tel que cela est illustré sur la figure 6. Un tel arrangement permet d'obtenir une répartition égale des propriétés d'amortissement pour des paramètres extrinsèques différentiels le long de la masse absorbante 1. Lors d'une opération d'amortissement, la masse absorbante 1 réagit alors de façon identique à chacune de ses extrémités en fonction des propriétés intrinsèques des éléments élastiques 3c, 3d localisés sur la masse absorbante 1. Ainsi, l'élément mobile présente des éléments élastiques 3c, 3d positionnés sur la masse absorbante 1 de sorte que les éléments élastiques 3c disposés au niveau d'une première zone située au niveau d'un premier coté de la masse absorbante 1 présentent des propriétés différentes des éléments élastiques 3d disposés au niveau d'une seconde zone située au niveau d'un second coté de la masse absorbante 1. - 5 - Selon un second exemple de construction, la répartition des propriétés des éléments élastiques 3 est homogénéisée le long de la masse absorbante 1 de l'élément mobile. Ainsi, l'arrangement des éléments élastiques 3c, 3d sur la masse absorbante 1 est opérée par un positionnement des éléments élastiques 3c à élasticité faible et viscosité haute et des éléments élastiques 3d à élasticité haute et viscosité faible de façon symétrique sur la masse absorbante 1, tel que cela est illustré sur la figure 5. Un tel arrangement assure une compensation des propriétés des différents éléments élastiques 3 lors de l'amortissement avec une réaction homogène de la masse absorbante 1 sur l'ensemble de sa structure. Aussi, l'élément mobile présente des éléments élastiques 3c, 3d ayant des propriétés différentes au niveau de chaque zone destinée à recevoir des éléments élastiques 3c, 3d sur la masse absorbante 1 de sorte que l'ensemble de ces éléments élastiques 3c, 3d soit disposé symétriquement sur la masse absorbante 1 en fonction de leurs propriétés respectives. Alternativement, selon un troisième exemple de construction, l'élément mobile peut être réalisé de sorte qu'il présente des éléments élastiques 3c, 3d ayant des propriétés respectives différentes, ces éléments élastiques 3c, 3d aux propriétés différentes sont disposés au niveau de chaque zone destinée à recevoir des éléments élastiques 3c, 3d sur la masse absorbante 1 de sorte que l'ensemble de ces éléments élastiques 3c, 3d soit disposé dissymétriquement sur la masse absorbante 1 en fonction de leurs propriétés respectives. Un exemple de ce mode de réalisation est illustré par la figure 4. Selon une particularité de réalisation, les intervalles optimaux de variations d'un paramètre respectifs de chacun des éléments élastiques 3 se superposent partiellement. Cette superposition partielle des intervalles optimaux de variation permet ainsi à l'ensemble élastique réalisé par les différents éléments élastiques 3 couplés entre eux de former un intervalle optimal de variation élargi. Ainsi, selon un autre exemple de réalisation d'un élément mobile selon l'invention, l'élément mobile est équipé, d'une part, d'un premier élément élastique 3a dont les propriétés amortissantes sont optimales lorsque la valeur du paramètre extrinsèque est comprise dans un intervalle E-G et, d'autre part, d'un second élément élastique 3b dont les propriétés amortissantes sont optimales lorsque la valeur du paramètre - 6 - extrinsèque est comprise dans un intervalle F-H, les valeurs E, F, G et H se succédant. Aussi, lors de son fonctionnement, l'élément mobile comprend au moins un élément élastique 3 dont les propriétés amortissantes sont optimales pour une valeur du paramètre extrinsèque comprise dans l'intervalle élargi entre E et H. Dans l'intervalle formé par les valeurs de paramètre F et G, les deux éléments élastiques 3a et 3b présentent conjointement des propriétés amortissantes optimales. Selon une première spécificité de réalisation, les éléments élastiques 3 présentent des propriétés amortissantes optimales dans des 10 intervalles différents de température. Selon une seconde spécificité de réalisation, les éléments élastiques 3 présentent des propriétés amortissantes optimales dans des intervalles différents de fréquence de déplacement. Selon une troisième spécificité de réalisation, les éléments 15 élastiques 3 présentent des propriétés amortissantes optimales dans des intervalles différents de résistance à l'impact. Selon une quatrième spécificité de réalisation, les éléments élastiques 3 présentent des propriétés amortissantes optimales dans des intervalles différents de taux d'humidité. 20 Selon une cinquième spécificité de réalisation, les éléments élastiques 3 présentent des propriétés amortissantes optimales dans des intervalles différents d'amplitude de déplacement. Selon une particularité non-limitative de l'invention et correspondant au mode de réalisation présenté sur la figure 1, l'élément 25 mobile est caractérisé en ce qu'il présente une forme axial et en ce que les portions adaptées sont réalisées par des gorges annulaires disposées, au moins radialement, sur la périphérie de la masse absorbante 1. Un autre objet de l'invention concerne également un système d'amortissement caractérisé en ce qu'il intègre au moins un élément axial 30 mobile selon l'invention. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté aux dessins annexés. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour 35 autant du domaine de protection de l'invention. REVENDICATIONS1. Elément mobile pour système d'amortissement comprenant une masse absorbante (1) destinée à être positionnée dans un logement (2) et comportant, au niveau d'une même zone, au moins deux portions adaptées disposées sur la périphérie de la masse absorbante (1) et dans lesquelles sont disposés des éléments élastiques (3) respectifs destinés à être en appui contre la paroi interne du logement (2), caractérisé en ce que ces éléments élastiques (3) présentent des propriétés amortissantes optimales dans des intervalles différents de variation d'au moins un paramètre. 2. Elément mobile selon la revendication 1, caractérisé en ce 10 que les intervalles optimaux de variations d'un paramètre respectifs des éléments élastiques (3) se superposent partiellement. 3. Elément mobile selon une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les éléments élastiques (3) présentent des propriétés amortissantes optimales dans des intervalles différents de température. 15 4. Elément mobile selon une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les éléments élastiques (3) présentent des propriétés amortissantes optimales dans des intervalles différents de fréquence de déplacement. 5. Elément mobile selon une des revendications 1 ou 2, 20 caractérisé en ce que les éléments élastiques (3) présentent des propriétés amortissantes optimales dans des intervalles différents de résistance à l'impact. 6. Elément mobile selon une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les éléments élastiques (3) présentent des propriétés 25 amortissantes optimales dans des intervalles différents de taux d'humidité. 7. Elément mobile selon une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les éléments élastiques (3) présentent des propriétés amortissantes optimales dans des intervalles différents d'amplitude de déplacement. 30 8. Elément mobile selon une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'élément mobile présente une forme axial et en ce que les portions adaptées sont réalisées par des gorges annulaires disposées, au moins radialement, sur la périphérie de la masse absorbante (1).-8- 9. Elément mobile selon une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'élément mobile présente des éléments élastiques (3c, 3d) positionnés sur la masse absorbante (1) de sorte que les éléments élastiques (3c) disposés au niveau d'une première zone située au niveau d'un premier coté de la masse absorbante (1) présentent des propriétés différentes des éléments élastiques (3d) disposés au niveau d'une seconde zone située au niveau d'un second coté de la masse absorbante (1). 10. Elément mobile selon une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'élément mobile présente des éléments élastiques (3c, 3d) ayant des propriétés respectives différentes, ces éléments élastiques (3c, 3d) aux propriétés différentes sont disposés au niveau de chaque zone destinée à recevoir des éléments élastiques (3c, 3d) sur la masse absorbante (1) de sorte que l'ensemble de ces éléments élastiques (3c, 3d) soit disposé dissymétriquement sur la masse absorbante (1) en fonction de leurs propriétés respectives. 11. Elément mobile selon une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'élément mobile présente des éléments élastiques (3c, 3d) ayant des propriétés respectives différentes, ces éléments élastiques (3c, 3d) aux propriétés différentes sont disposés au niveau de chaque zone destinée à recevoir des éléments élastiques (3c, 3d) sur la masse absorbante (1) de sorte que l'ensemble de ces éléments élastiques (3c, 3d) soit disposé symétriquement sur la masse absorbante (1) en fonction de leurs propriétés respectives. 12. Système d'amortissement caractérisé en ce qu'il intègre au 25 moins un élément axial mobile selon une des revendications 1 à 8.