FR1456370A - Perfectionnements aux amortisseurs pour mouvement de rotation en continu - Google Patents

Description

Perfectionnements aux amortisseurs pour mouvement de rotation en continu. La présente invention a trait aux amortisseurs pour mouvement de rotation continu, c'est-à-dire à ceux destinés à être reliés à un arbre d'entrée tournant continuellement, en vue d'appliquer à celui- ci un couple d'amortissement.

L'amortisseur suivant l'invention comprend un carter rempli de liquide et qui renferme respecti vement une face rotorique et une face statorique disposées à un certain écartement axial et propres à coopérer l'une avec l'autre, l'une de ces faces étant solidaire d'un élément concentrique par rapport à l'axe de rotation et qui comporte deux surfaces coniques opposées convergeant vers l'autre face, laquelle est solidaire d'un ou plusieurs éléments correspondants pourvus de surfaces coniques com plémentaires de celles associées à la première face. Il est préférablement prévu des moyens de réglage axial pour permettre de rapprocher ou d'écarter les deux groupes de surfaces coniques en vue de modi fier le taux d'amortissement.

Les demi-angles de cône des surfaces coniques respectives de chaque élément sont de préférence égaux et opposés. Par ailleurs il est désirable que cet angle soit faible, par exemple qu'il ne dépasse substantiellement pas 8 , en vue d'éviter une trop grande sensibilité aux déplacements de réglage dans le sens axial.

Le dessin annexé, donné à titre d'exemple, per mettra de mieux comprendre l'invention, les carac téristiques qu'elle présente et les avantages qu'elle est susceptible de procurer.

La figure unique de ce dessin représente une vue en coupe transversale d'un amortisseur suivant l'in vention, le stator étant représenté à la position de freinage minimal dans la moitié supérieure et à celle de freinage maximal dans la moitié inférieure.

L'amortisseur représenté comprend un carter prin cipal extérieur 2 dont une extrémité est solidaire d'un manchon 4 propre à former logement pour des roulements. L'extrémité opposée est fermée par un couvercle 6 fixé en place par des vis 8. Le car ter 2 comporte des oreilles, telles que 9, grâce aux quelles l'appareil peut être fixé à un emplacement extérieur approprié. Un arbre moteur 10 traverse le manchon 4 dans lequel il est supporté par des roulements à billes 12, et il s'engage dans le carter 2 à l'intérieur duquel il porte, claveté sur lui, un rotor 14 convenablement retenu en place par une vis.

L'amortisseur comprend encore un stator 16, pro pre à coopérer avec le rotor 14, ce stator étant monté sur un bout d'arbre 18. Le stator et son arbre sont retenus angulairement par des clavettes 20 solidaires de la paroi interne du carter et qui s'engagent dans des rainures 21 de la périphérie du stator. Un disque souple ondulé 22, propre à former soufflet d'étanchéité, est fixé à l'arbre 18 par le bord de sa perforation centrale, tandis que sa périphérie est serrée entre le carter 2 et le cou vercle 6. L'espace intérieur du carter compris entre le disque 22 et un joint à lèvre 24 établi entre les deux roulements à billes 12, constitue une cham bre étanche qu'on peut remplir d'un liquide d'amor tissement approprié par un canal 26, une ouverture d'évacuation étant prévue en 28.

Grâce à l'utilisation d'un organe déformable, tel que le disque 22, pour délimiter la chambre à liquide de l'amortisseur, on assure la compensation automatique des variations de volume de ce liquide dues aux changements de température.

Les faces en regard du rotor et du stator portent une série d'éléments concentriques présentant la forme de nervures annulaires 30. Chaque nervure comporte deux surfaces tronconiques de sens opposé qui convergent en s'éloignant de la base de celle-ci. Les deux séries de nervures sont décalées radiale- ment l'une par rapport à l'autre et elles présentent des profils complémentaires de sorte que lorsqu'on rapproche le rotor et le stator l'un de l'autre, comme représenté dans la moitié inférieure de la figure, elles se compénètrent sans se toucher tout à fait, la couche de liquide qui travaille au cisaillement sous l'effet de la rotation du rotor étant finalement réduite à une mince pellicule s'étendant sur une grande surface. On comprend que cette disposition permet de réaliser un amortissement maximal très élevé. A mesure qu'on augmente le jeu entre le rotor et le stator, les nervures de ceux-ci se dégagent et le liquide qui se trouve dans les rainures intermé diaires du rotor tend à être entra-né en rotation avec celui-ci. A la position de freinage minimal, l'effet d'amortissement entre le rotor et le stator est approximativement le même qu'entre deux dis- ques largement écartés l'un de l'autre. Un résultat important de ce qui précède est que le rapport entre le maximum et le minimum du couple corres pondant peut être très élevé. La forme d'exécution représentée peut permettre de réaliser pour ce rap port la valeur de 40 : 1.

On notera que les nervures du stator entourent celles du rotor dans le sens radial et que la face correspondante peut ainsi être considérée comme une pièce femelle complémentaire de la pièce mâle constituée par la face en vis-à-vis du rotor. La distance entre le rotor et la paroi du carter est ainsi prévue relativement grande, de sorte que l'amortissement minimal n'est pas indûment affecté par la proximité de ces deux organes.

Le degré de conicité des deux surfaces ou flancs des nervures est le même et il correspond à un demi-angle au sommet d'environ 8 . On peut utiliser d'autres angles, mais on prévoit de préférence un degré de conicité relativement faible de manière que la variation du taux d'amortissement ne soit pas exagérément sensible à l'écartement axial du rotor et du stator.

Le déplacement relatif entre le stator et le rotor est obtenu en déplaçant axialement l'arbre 18 qui porte le premier. A son extrémité opposée au stator cet arbre comporte une tête de fort diamètre dont la périphérie est creusée d'un filetage à filets multi ples s'étendant sur environ un tour complet. Cette tête se visse sans un alésage fileté correspondant prévu dans un manchon 40, lequel est retenu axiale- ment dans le couvercle 6 par des bagues d'arrêt 42 et par une rondelle ondulée 44 qui absorbe tout léger jeu axial susceptible de résulter des tolérances de fabrication, tout en déterminant un couple de frottement propre à retenir le manchon 40 à toute position de réglage à laquelle on a pu l'amener. Pour permettre de faire tourner le manchon 40 au cours d'un tel réglage, il est prévu un bouton de manoeuvre extérieur 46 qui lui est fixé de façon appropriée. Des butées 48 portées respectivement par ce bouton et par le couvercle limitent la rota tion du premier à un peu moins d'un tour complet. Comme l'arbre 18 et le stator 16 sont angulairement fixes, la rotation du bouton 46 et du manchon 40 provoque le déplacement axial du stator par l'inter médiaire du mécanisme à vis interposé entre l'arbre et le manchon.

L'écoulement axial du liquide susceptible de résul ter des mouvements du stator peut s'effectuer libre- ment à travers des ouvertures 32, 34 respectivement prévues dans le rotor et dans le stator, tandis qu'entre les clavettes 20 successives le stator com porte une rainure inutilisée 21a à titre de passage d'écoulement supplémentaire.

Le bouton est préférablement étalonné pour per mettre de réaliser un réglage prédéterminé de l'amortissement. Pour faciliter le montage du dispo- sitif, les vis 52 qui fixent ce bouton au manchon 40 traversent des lumières incurvées 54 découpées dans le bouton, ce qui permet de régler la position angu laire initiale de celui-ci. Une vis de blocage 56 prévue dans le couvercle permet de fixer le bouton à la position angulaire désirée au cours d'une opé ration.

La forme d'exécution représentée comporte encore des rainures radiales 36 sur les faces en regard du rotor et du stator. La face du rotor est ainsi creusée d'une série de douze rainures équidistantes, alors qu'il en est prévu onze pour la face du rotor. Le rôle de ces rainures est d'empêcher la rupture de la pellicule liquide d'amortissement lorsque celle-ci se trouve soumise à des efforts élevés de cisaillement visqueux.

La réalisation de creusures relativement profon des à faible degré de conicité, telles que celles qui séparent les nervures sur le dessin annexé, peut s'avérer difficile quand l'on veut obtenir une compé- nétration étroite entre le rotor et le stator. Si l'on établit les deux pièces par coulée en coquille, les nervures obtenues peuvent présenter une certaine ovalisation, tandis que le découpage des rainures radiales détermine des bavures dépassantes. Dans tous les cas il peut exister un défaut de centrage notable entre les montages des deux pièces.

En vue de remédier à ces inconvénients l'on usine préférablement le stator et le rotor par étincelage en guise d'opération de finition. On monte les pièces dans le carter en remplaçant le dispositif de roule ments à billes qui supporte l'arbre du rotor par un manchon rigide, isolant au point de vue électrique, et l'on fait agir sur le stator un mécanisme d'avance micrométrique de façon à pouvoir le rapprocher lentement du rotor. On fait passer dans le carter un courant de liquide diélectrique et l'on applique une tension électrique pulsatoire entre le stator et le rotor en faisant tourner lentement ce dernier dans le manchon qui le supporte. Les étincelles résultantes déterminent l'érosion des zones les plus rapprochées des deux pièces, de sorte que les bavures à arêtes vives disparaissent rapidement et que les défauts d'ovalisation et d'excentricité sont progressivement éliminés. On comprend que ce procédé aboutit à un couple stator/rotor dans lequel les deux pièces se correspondent pour être désormais utilisées l'une avec l'autre. L'on peut ainsi obtenir une compéné- tration très étroite qui permet de réaliser des maxima élevés de taux d'amortissement.

Il doit d'ailleurs être entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre d'exemple et qu'elle ne limite nullement le domaine de l'inven tion dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails d'exécution décrits par tous autres équi valents.

Claims (1)

1. RÉSUMÉ Amortisseur pour mouvement de rotation continu comprenant un carter rempli de liquide et qui renferme une face rotorique et une face statorique distantes l'une de l'autre suivant l'axe de rotation, dont l'une comporte au moins un élément concen triques à l'axe précité et présentant deux surfaces coniques opposées qui convergent vers l'autre face, laquelle comporte à son tour un ou plusieurs élé ments correspondants qui présentent des surfaces coniques complémentaires de celles du ou des élé ments de la première face, ledit amortisseur pouvant en outre présenter les autres caractéristiques ci- après, envisagées séparément ou en combinaison 1 Il est prévu des moyens de réglage axial pour permettre de rapprocher ou d'éloigner les surfaces tronconiques respectives des faces rotorique et stato- rique en vue de modifier le taux d'amortissement; 2 Les moyens de réglage prévus sous 1 permet tent de déplacer les faces rotorique et statorique l'une par rapport à l'autre entre deux positions extrêmes, savoir une première pour laquelle leurs éléments se compénètrent intimement et une seconde pour laquelle lesdites faces sont notablement écartées l'une de l'autre dans le sens axial; 3 La face statorique est solidaire d'une pièce ou stator mobile axialement dans le carter de l'amor tisseur; 4 L'appareil comporte une membrane d'étan chéité souple interposée entre la pièce qui forme stator et le carter; 5 La face statorique est solidaire d'un organe ou stator, guidé axialement et retenu fixe dans le sens angulaire par des moyens solidaires du carter et qui est relié par l'intermédiaire d'un mécanisme à vis avec un organe extérieur tournant propre à assurer son réglage; 6 Les faces rotorique et statorique sont perforées de passages permettant au liquide d'amortissement de s'écouler pendant leur réglage axial; 7 Les demi-angles de conicité des surfaces coni ques de chaque élément des faces rotorique et stato- rique sont égaux et opposés; 8 Le demi-angle prévu sous 7 ne dépasse pas sensiblement 8 ; 9 L'une au moins des faces rotorique et stato- rique comporte une série de rainures orientées vers l'extérieur à partir de l'axe de rotation; 10 Dans le cas prévu sous 9 , les deux faces sont rainurées, leurs rainures sont régulièrement disposées sur chacune d'elles et leurs nombres de rainures respectifs sont premiers entre eux; 11 Les rainures prévues sous 9 ont une pro fondeur axiale au moins égale à celle des surfaces coniques qu'elles intersectent; 12 La face rotorique est solidaire d'un organe ou rotor situé à une distance notable de la paroi intérieure du carter, la surface tronconique la plus extérieure de ladite face étant associée avec une surface tronconique complémentaire orientée vers l'intérieur sur le stator, cette surface étant l'une de celle d'un élément extérieur par rapport à la surface précitée du rotor; 13 On amène le rotor et le stator à se correspon dre exactement par une opération d'étincelage effec tuée de manière à éliminer les défauts d'ovalisation et d'excentricité relative des deux faces.