Note : Les descriptions sont présentées dans la langue officielle dans laquelle elles ont été soumises.
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La présente invention concerne un amortisseur destiné
à amortir des énergies produites par le choc de deux éléments
en mouvements relatif.
L'amortisseur selon l'invention sert à absorber les
chocs qui se produisent en fin de course d'un pont roulant, ou lors
de l'accouplement de deux wagons de chemin de ~er, par exemple.
On connaît, pour absorber des énergies de choc, des
amortisseurs tels que les amortisseurs hydrauliques agissant par
laminage d'un fluide incompressible dans un ajutage de section
appropriée. Ce type d'amortisseur à l'inconvénient d'exiger des
usinages précis et des dispositifs d'étanchéité soignée.
On connaît aussi des amortisseurs en élastomère qui
absorbent l'énergie par déformation. On a développé des amor-
tisseurs en élastomère tels que le matériau élastomère utilisé
soit à la fois compressible et doué d'une viscosité variable
en fonction de la contrainte appliquée.
On connaît un amortisseur associant l'amortissement
par élastomère à l'amortissement par laminage d'un liquide hydrau-
lique~ Le corps en élastomère comporte une cavité interne qui
est remplie d'un fluide incompressible et qui communique par un
orifice de faible section avec un accumulateur hydraulique. La
section de l~ori~ice ne varie pas.
La présente invention a pour objet un amortisseur asso-
cient l'amorti99ement par éla~tomère à l'amortissement hydraulique
et tel que l~amortis~ement hydraulique augmente en fonction de
l'intensité de l'effet qpplique. Cette augmentation de l~amor-
ti~ement e~t ob~onuc par le r~tr~ci~ement progressif du passage
du liquide hydraulique à travers un élément en élastomère. Ce
rétr~cis~ement progressif n~atteint cependant pas l'obturation
complète.
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L'amortisseur d'effort selon l'invention se com-
pose d'un accumulateur hydraulique pourvu d'une cavité expansible
remplie d'un fluide hydraulique et d'un corps en élastomere pourvu
d'au moins une cavite interne qui est remplie d'un liquide hydrau-
lique et qui communique avec ledit accumulateur et il est caracte-
ris~ par le fait qu'il comporte un element interm~diaire en elas-
tomere qui est dispose entre l'accumulateur et ledit corps en
~lastomere et est pourvu d'au moins un conduit faisant communiquer
la cavite du corps et la cavite de l'accumulateur, des moyens etant
prevus pour enserrer l'element intermediaire de manière qu'un
effort de compression provoque une restriction de section du
conduit par deformation de l'élastomère.
L'inventionva maintenant etre décrite avec plus de
details en se réferant a des modes de realisation particuliers
donnés a titre d'exemples et représentés par les dessins annexes.
La figure 1 est une coupe longitudinale d'un
amortisseur realis8 selon l'invention. `~
La figure 2 en est une variante avec un mode de
realisation leg~rement différent pour l'accumulateur de pression. `
La figure ~ represente une autre variante d'exe-
cution, dans laquelle le corps en elastomère est constitue par une
masse d'elastomère spongieux.
La ~igure 4 repr~sente une autre variante de f,
l'amortisseur selon l'invention.
~n 8e re~erant aux figures 1 a 4, l'amortisseur
comporte un corp8 4 forme par un ~la8tomere moule procurant un amor-
tl89em~nt des choc8~
Ce corps 4 comporte au moins une cavite interieure
7 qui forme un orifice 71. La ou les cavites internes du corps en
elastomare sont remplies d'un liquide hydraulique tel que l'huile.
L'amortisseur comporte un accumulateur hydraulique 2
- 2 - ,
~:,
.~ . .. . . . .
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qui communique, avec étanchéité, avec la cavité du corps en
élastomère de manière à recevoir une quantité variable de liquide
hydraulique sous pression.
L'accumulateur 2 comprend un réservoir formant une cavité
interne 13 susceptible de résister à la pression du liquide hydrau-
lique. Une poche élastique 16 gonflée avec un gaz tel que l'azote
est disposée dans la cavité intérieure 13. Le liquide hydraulique
remplit la cavité intérieure et expansible 13, à l'extérieur de
la poche élastique 16, un ou plusieurs orifices 11 faisant communi-
quer ladite cavité avec la cavité 7 du corps en élastomère.
Entre l'accumulateur 2 et le corps en élastomère 4 est
disposé un élément intermédiaire 10 en forme de disque et qui est
réalisé en élastomère. Ce disque 10 comporte deux faces planes
101 parallèles et perpendiculaires à l'effort de compression
appliqué à l'amortisseur. L'effort de compression agissant sur
l'accumulateur tend à rapprocher la face 44 du corps en élastomère
opposée à l'orif~ce 71 et l'accumulateur 2.
Le disque 10 est pourvu d'au moins un conduit 11 parallè-
le à l'effort de compression appliqué à l'amortisseur. Ce conduit
fait communiquer l'orifice 71 du corps en élastomère et la cavite
13 de l'accumulateur.
Une face 101 du disque est disposée contre un disque
rigide 21 de l'accumulateur de pression. Des moyens mécaniques
enserrent le disque 10 de manière que lorsqu'un effort de compres-
sion est appliqué ~ l'amortisseur, le conduit 11 diminue de sec-
tion. ~a surface annulaire extérieure 102 du disque est enserrée,
dalls ur~ arma~ur~ ~2 d~ marli~re que, lor~que les deux acos 101
~e rapprochent, le disque ne se déforme pas radialement vers
l'ext~rieur mais tende au contraire à se déformer en obturant
le conduit 11. De préférence le disque 10 est disposé entre
deux disques rigides 91 et 21 plaqués contre les faces 101 et
percés respectivement par des alésages 911 et 211. Sur les figures
-- 3 --
;
.
" .-
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1 ~ 3, l'armature 92 etle disque 91 enserrant le disque 10 sontsolidaires de manière ~ former une cloche 9, mais l'anneau 92
pourrait être solidaire du disque 21 ou libre. cette cloche
coopère avec le disque rigide 21. Un jeu j est prévu entre le
bord de la cloche et le disque 21 de manière à permettre l'écrase-
ment du disque 10. Les faces du disque 10 ne sont pas de préfé-
rence adhérisées aux armatures métalliques.
Dans les modes de réalisation des figures 1 à 3, le
disque 10 ne comporte qu'un seul conduit 11. L'étanchéité hydrau-
lique entre le bloc en élastomère 4, le disque 10 et l'accumula-
teur doit être parfaite. Cette étanchéité est obtenue par une
vessie 15 qui tapisse le conduit 11 et l'accumulateur, cette vessie
contenant le fluide hydraulique.
Dans les modes de réalisation des figures 1 et 2, la
vessie 15 tapisse également la cavité intérieure 7 formée dans
le bloc en élastomère. La capacité unique 7 pourrait être rempla-
cée par plusieurs cavités réparties dans l'élastomère, pourvu qu'
elles soient réunies par un ou plusieurs collecteurs communiquant
avec l'orifice 71.
Dans le mode de réalisation de la figure 3, le corps 4
en élastomère est formé par une masse spongieuse en élastomère,
à poroslté ouverte, le~ pores étant remplies dlhuile, La vessie
15 enveloppe toute la masse spongieuse. ~ors de l~application de ~ -
l~effort, la d~formation de la masse 4 participe à l'absorption
d~une partie de l~nergie, et l~huile contenue dans les porosités
e9t partiellement chassée de la masse pour être ~orcée à travers le
~onduit 11 dan9 les m~mes conditions que dans les exemples décrits
pour les ~igure~ 1 et 2.
~ans le mode de r~allsation des figures 1 et 4, la
vessie 15 qui est remplie de fluide hydraulique contient également
la poche élastique 16 remplie de gaz.
Au contraire, dans les modes de réalisation des figures
4 - -~
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2 et 3, le poche élastique 16 remplie de gaz est extérieure ~ la
vessie 15 remplie de fluide hydraulique.
Dansles modes de réalisationl à ~le corps 4 est formé par
un empilage de disques ou d'anneaux 41, 42, 43 en élastomère moulé.
Le disque extérieur 41 est plein. Les anneaux intermédiaires 42
se raccordent avec les armeaux adjacents par des orifices centraux
de grande section. Sur l'anneau 43 adjacent au disque 10, l'ori-
fice central se réduit à une très petite section 71 vers sa partie
inférieure. L'ensemble de l'empilage de ces éléments en élastomè-
re forme ainsi la cavité intérieure 7 fermée à l'une des ses extré- '
mités et ouverte à l'autre par l'orifice de faible section 71.
L'amortisseur comporte deux boitiers 1 et 22 emboités -
l'un dans l'autre et pouvant coulisser longitudinalement l'un par
rapport à l'autre. L'effort à àmortir peut indifféremment être
appliqué sur l'un ou l'autre des boîtiers, l'autre étant alors en
appui de réaction sur une butée fixe. Le boîtier 1 enveloppe le
corps 4 en élastomère tandis que le boîtier 22 enveloppe l'accumu-
lateur hydraulique. Le boîtier 22 est partiellement rempli par
deux blocs d'élastomère 12 qui forment la cavité inté~ieure 13
de l'accumulateur.
Dans les modes de réalisation des figures 1 à 3, l'écra-
sement du disque 10 est limité lorsque le bord de la cloc~e 9
vient s~appliquer contre l~accumulateur.
Dans le mode de réalisation de la figure 4, le disque 10
comporte un in9ert m~tallique 5 qui forme un conduit faisant
c~mmuniquer la cavit~ 7 du corps en ~lastomère avec l'accumula-
t~ur. 'ar aillcurs, la di~qua cgt pcrc~ da plusieurs collduits 11
faisant ~galement communiquer la cavité 7 avec l'accumulateur.
On voit que 9i un effort est appliqué sur le corps 4, ;~
l'accumulateur 2 formant alors butée, le corps en élastomère trans-
met l~effort au disque 10 qui prend directement réaction sur le
bo~tier de l'accumulateur 2. L'effort transmis au disque 10, et
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qui tend à l'écraser, conduit à une déformation de l'élastomère.
Cette déformation ne peut pas se produire sur l'extérieur qui est
bloqué par l'anneau 92. Les alésages 911 et 211 ont un diamètre
légèrement supérieur au diamètre du conduit 11 pour enserrer au
maximum le disque 10. La déformation de l'élastomère de volume
constant ne peut alors se faire que par restriction de section
du ou des conduits 11. Par ailleurs, la déformation du corps 4
tend également à réduire le volume de la cavité 7, ce qui conduit
à chasser l'huile de la cavité 7 vers le conduit 11 de section
réduite.
On voit que l'amortissement est constitué à la fois par
l'énergie de déformation du corps en élastomère, et par le
laminage du fluide ~ travers le conduit 11. On observera en outre
que plus l'effort appliqué, et par conséquent plus la déformation
du disque 10 est importante, plus la section de conduit 11 est
réduite, et plus l'effet de laminage dans cette section est
important. La section minimum faisant communiquer la cavité du
corps en élastomare et l'accumulateur est limitée pour que l'obtu-
ration ne soit pas complète. A cet effet, la compression axiale
du disque 10 est limitée dans les modes de réalisation des figures ~;
1 à 3, par le bord de la cloche 9 qui vient en butée sur la partie
supérieure 21 de l'accumulateur avant que le conduit 11 soit
enti~rement obturé par le jeu de la déformation. Dans le mode de
r~alisation de la fi~ure 4, c'est le conduit formé dans l'insert
m~tallique 5 qui empache l'obturation de la communication.
~ 'huile chass~e de la cavité 7 ~ ~ravers le conduit 11
vers la cavi-~ 13 viant comprimer la poche 16, augmlontant ainsi
la pr~ssion dans la cavité 13. Lorsque l'e~fort appliqué commence
~ d~croitre, le corps en élastomère 4 se décomprime, ramenant
progressivement le volume de la capacité 13 à son volume initial,
et la contre-pression gazeuse dans la poche 16 fait retourner
l'huile de la capacité 13 à la capacité 7 pour retour à la position
de repos.
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Bien entendu, l'invention n'est pas strictement limitée
aux modes de réalisation qui viennent d'être décrits à titre
d'exemples, mais elle couvre également les réalisations qui n'en
différeraient que par des détails, par des variantes d'exécution,
ou par l'utilisation de moyens équivalents.
C~est ainsi que l'accumulateur hydraulique pourrait
être réalisé de tout autre façon connue~ Enfin, l'étanchéité
réalisée dans l'exemple décrit au moyen d'une vessie continue
pourrait également être réalisée par toutes autres formes de
joints connus.
