FR2934509A1

FR2934509A1 - Vibrateur a moment variable utilisant un dephaseur a jeux reduits

Info

Publication number: FR2934509A1
Application number: FR0804336A
Authority: FR
Inventors: Mathieu Jehanno
Original assignee: PTC
Current assignee: PTC
Priority date: 2008-07-30
Filing date: 2008-07-30
Publication date: 2010-02-05
Anticipated expiration: 2028-07-30
Also published as: FR2934509B1; EP2149403A1; EP2149403B1; US20100024578A1

Abstract

Le vibrateur à moment variable selon l'invention utilise un déphaseur (7) comprenant au moins deux trains de masselottes comportant chacun au moins deux masselottes excentriques entraînées en rotation par deux pignons qui engrènent l'un avec l'autre de manière à tourner en sens inverse l'un par rapport à l'autre. Les deux trains de masselottes sont couplés l'un à l'autre par un déphaseur (7) commandable à distance comportant un premier arbre d'entraînement tubulaire (9) solidaire en rotation à l'une de ses extrémités, d'un premier pignon (P4) et un deuxième arbre d'entraînement central (6) qui s'engage dans le premier arbre d'entraînement tubulaire (9) et qui est solidaire en rotation d'un deuxième pignon (P3) situé à l'opposé du premier pignon (P4). Une pièce tubulaire de transmission (8), solidaire en rotation du premier arbre d'entraînement tubulaire (9), assure une dérivation des contraintes exercées au niveau des pignons (P3, P4) en soulageant ainsi le déphaseur.

Description

10 La présente invention a pour objet un vibrateur à moment variable utilisant un déphaseur à jeux réduits.

Elle concerne un vibrateur à moment variable utilisable notamment, mais non exclusivement, à l'enfoncement, dans le sol, d'objets tels que des pieux ou des 15 palplanches, et comportant des jeux réduits.

D'une façon générale, on sait que les vibrateurs couramment utilisés dans ce genre d'application font intervenir au moins un couple de masselottes excentrées par rapport à leur axe d'entraînement et des moyens permettant 20 d'entraîner en rotation à une même vitesse mais en sens inverse les deux axes d' entraînement.

Il est clair que grâce à ces dispositions, les forces centrifuges engendrées par la rotation des masselottes s'additionnent dans une direction définissant un axe 25 de travail et se compensent dans les autres directions pour s'annuler dans une direction perpendiculaire à l'axe de travail.

Il s'avère que pour de multiples raisons, il est souhaitable d'effectuer un réglage de l'amplitude des vibrations engendrées par le vibrateur, par 30 exemple : - pour tenir compte des caractéristiques mécaniques du sol, 1 2934509 -2- pour limiter l'amplitude des vibrations à proximité de bâtiments, et pour supprimer les vibrations parasites générées au démarrage et à l'arrêt du vibrateur.

Pour parvenir à ce résultat, les vibrateurs font intervenir au moins deux trains de masselottes excentriques comprenant chacun au moins deux masselottes excentriques montées rotatives autour d'arbres solidaires de deux pignons respectifs qui engrènent l'un avec l'autre de manière à tourner en sens inverse l'un par rapport à l'autre, une motorisation comportant au moins un premier moteur couplé directement ou indirectement au premier train de masselottes et un déphaseur en prise avec les deux trains de masselottes.

Pour réaliser ce déphaseur, de nombreuses solutions ont été proposées ; la solution utilisant un dispositif hélicoïdal, appelé par la suite vérin rotatif, a fait 15 l'objet d'un brevet français déposé par la Demanderesse sous le No 91 09253.

Ce vérin rotatif comprend notamment : un premier arbre de transmission monté rotatif sur une structure fixe, cet arbre comportant au moins une partie se présentant sous la forme 20 d'un manchon cylindrique dont l'alésage interne comprend une première surface d'étanchéité suivie d'une première partie filetée ; - un deuxième arbre de transmission, de forme cylindrique, qui s'engage dans le manchon cylindrique du premier arbre de transmission en délimitant avec celui-ci un espace annulaire, refermé d'un côté par un 25 fond, ce deuxième arbre de transmission comprenant successivement une deuxième surface d'étanchéité et une deuxième partie filetée ; une pièce annulaire faisant office de piston axialement mobile dans ledit espace annulaire, et possédant une face externe cylindrique comportant successivement une troisième surface d'étanchéité apte à 30 coulisser avec étanchéité sur la susdite première surface d'étanchéité et une troisième partie filetée présentant des rampes hélicoïdales 2934509 -3- coulissant dans les rampes hélicoïdales de la susdite première partie filetée, et une face interne comprenant successivement une quatrième surface d'étanchéité apte à coulisser avec étanchéité sur la susdite deuxième surface d'étanchéité et une quatrième partie filetée présentant 5 des rampes hélicoïdales coulissant dans les rampes hélicoïdales de la susdite deuxième partie filetée ; un circuit d'admission de fluide sous pression permettant le déplacement axial du susdit piston sous l'effet de ce fluide dans deux chambres de travail, délimitées par les susdits arbres de transmission et 10 le susdit piston, par l'intermédiaire de joints tournants.

Bien que cette solution soit satisfaisante, elle présente un certain nombre d'inconvénients.

En effet, le contexte vibratoire étant très exigeant pour les pièces mécaniques, l'expérience a montré que les pièces en mouvement subissent des usures importantes ; celles-ci ont pour conséquence, une maintenance fréquente et ainsi obèrent les coûts d'exploitation en termes de remplacement de pièces et d'immobilisation des équipements.

La structure du vibrateur, telle que décrite précédemment, n'est pas optimisée en terme de maintenance compte tenu de l'accessibilité réduite au déphaseur et aux pièces en mouvement, celles-ci étant, pour la plupart, particulièrement volumineuses et lourdes.

Par ailleurs, il s'avère que les contraintes exercées au niveau des pignons d'entraînement des arbres comportant les trains de masselottes excentriques, sont transmises en grande partie au déphaseur ; lequel est structurellement fragile compte tenu des pièces en mouvement sous étanchéité hydraulique et par conséquent particulièrement tolérancées.

L'invention a plus particulièrement pour but de supprimer ces inconvénients.

A cet effet, elle propose un vibrateur à moment variable comprenant au moins deux trains de masselottes comportant chacun au moins deux masselottes excentriques entraînées en rotation par deux pignons qui engrènent l'un avec l'autre de manière à tourner en sens inverse l'un par rapport à l'autre, l'un au moins desdits trains étant entraîné par un moteur, les deux trains étant couplés l'un à l'autre par un déphaseur commandable à distance, ce déphaseur comprenant deux arbres d'entraînement coaxiaux munis de deux pignons respectifs en prise avec deux pignons respectivement solidaires en rotation de deux trains de masselottes, ces deux arbres coaxiaux étant couplés l'un à l'autre par des moyens de liaison permettant d'assurer une transmission synchrone du mouvement de rotation de l'un des deux arbres d'entraînement, ces moyens de liaison comportant en outre des moyens d'entraînement en rotation commandables de l'un des deux arbres d'entraînement par rapport à l'autre de manière à engendrer un déphasage commandable entre les deux arbres d'entraînement.

Selon l'invention, ce vibrateur est caractérisé en ce qu'il comprend en outre une pièce tubulaire de transmission, solidaire en rotation du premier arbre d'entraînement tubulaire, de manière à ce que ladite pièce tubulaire de transmission assure une dérivation des contraintes exercées par le vibrateur au niveau des pignons en soulageant ainsi le déphaseur.

Selon un premier mode d'exécution de l'invention, les susdits moyens de liaison pourront faire intervenir : - un premier arbre de transmission monté rotatif sur une structure fixe, cet arbre comportant au moins une partie se présentant sous la forme d'un manchon cylindrique dont l'alésage interne comprend une première surface d'étanchéité suivie d'une première partie filetée ; un deuxième arbre de transmission, de forme cylindrique, qui s'engage dans le manchon cylindrique du premier arbre de transmission en délimitant avec celui-ci un espace annulaire, refermé d'un côté par un fond, ce deuxième arbre de transmission comprenant successivement une deuxième surface d'étanchéité et une deuxième partie filetée ; une pièce annulaire faisant office de piston axialement mobile dans ledit espace annulaire, et possédant une face externe cylindrique comportant successivement une troisième surface d'étanchéité apte à coulisser avec étanchéité sur la susdite première surface d'étanchéité et une troisième partie filetée présentant des rampes hélicoïdales coulissant dans les rampes hélicoïdales de la susdite première partie filetée, et une face interne comprenant successivement une quatrième surface d'étanchéité apte à coulisser avec étanchéité sur la susdite deuxième surface d'étanchéité et une quatrième partie filetée présentant des rampes hélicoïdales coulissant dans les rampes hélicoïdales de la susdite deuxième partie filetée ; un circuit d'admission de fluide sous pression permettant le déplacement axial du susdit piston sous l'effet de ce fluide dans deux chambres de travail, délimitées par les susdits arbres de transmission et le susdit piston, par l'intermédiaire de joints tournants.

Avantageusement, le circuit d'admission de fluide sous pression pourra être conçu de manière à rendre possible un asservissement du déphasage et, en conséquence de la puissance vibratoire transmise par le vibrateur. Bien entendu, l'invention ne se limite pas à ce type de moyens de liaison ; ces moyens de liaison pourraient en effet comprendre un actionneur rotatif hydraulique, par exemple de type à palette, voire même un actionneur électrique. 30 2934509 -6- Par ailleurs, le susdit premier arbre d'entraînement pourra être monté rotatif dans un palier formé dans une première paroi latérale du boîtier du vibrateur ; de même, le susdit deuxième arbre d'entraînement pourra être monté rotatif dans un palier formé dans une deuxième paroi latérale du boîtier du vibrateur. 5 Avantageusement, le palier formé dans ladite première paroi latérale du boîtier du vibrateur pourra comprendre un roulement avec arrêts axiaux disposé entre cette première paroi et une première extrémité de la pièce tubulaire de transmission portant le premier pignon et dans laquelle s'engage une partie 10 cylindrique prolongeant coaxialement le premier arbre d'entraînement tubulaire.

De ce fait, on obtient une transmission des efforts liés au fonctionnement du vibrateur de la première paroi latérale à la pièce tubulaire de transmission. 15 Le palier formé dans ladite deuxième paroi latérale du boîtier pourra, quant à lui, comprendre un roulement avec arrêts axiaux disposé entre ladite deuxième paroi et le deuxième pignon solidaire du deuxième arbre d'entraînement et qui ménage avec le premier arbre d'entraînement tubulaire un passage annulaire 20 dans lequel s'engage la deuxième extrémité de la pièce tubulaire de transmission.

Ce montage permet d'assurer une transmission des efforts liés au fonctionnement du vibrateur entre les deux parois latérales et la pièce tubulaire 25 de transmission en soulageant ainsi le déphaseur.

Avantageusement, une bague de glissement est montée solidaire de la pièce tubulaire de transmission au voisinage du second pignon et disposée dans le passage annulaire, cette bague de glissement permettant au second pignon d'être monté rotatif autour de ladite pièce tubulaire de transmission.

Des modes de mise en oeuvre du procédé selon l'invention seront décrits ci-après, à titre d'exemples non limitatifs, avec référence aux dessins annexés dans lesquels : Les figures 1 et 2 sont deux coupes schématiques, respectivement axiale et transversale, d'un vibrateur à moment variable ;

La figure 3 est une coupe axiale schématique d'une première version de déphaseur selon l'invention, utilisé dans le vibrateur représenté figures let2;

La figure 4 est une coupe axiale schématique d'une deuxième version de déphaseur selon l'invention, utilisé dans le vibrateur représenté figures 1 et 2.

Dans l'exemple représenté sur les figures 1 et 2, le vibrateur comprend deux trains 1, 2 de masselottes excentrées montées rotatives au moyen d'arbres Al, A2, An ù A' 1, A'2, A'n, parallèles à un axe transversal X, X', et dont les extrémités s'engagent dans des paliers portés par deux parois parallèles 3, 4, constituant les deux côtés latéraux d'un boîtier 5.

A chacune des masselottes M, M' est associé un pignon P disposé et dimensionné de manière à ce que les pignons P associés à un même train 1, 2, de masselottes M engrènent les uns avec les autres, par couples successifs. Sur la figure 1, on a représenté deux trains de masselottes M comportant chacun un couple d'ensembles masselotte/pignon P représenté en traits pleins, l'ensemble représenté partiellement en traits interrompus indiquant le mode d'implantation d'un autre couple. 30 L'entraînement en rotation des deux trains de masselottes est assuré au moyen d'une motorisation, comportant, par exemple, deux moteurs hydrauliques H1, H2, montés sur la paroi 3 à l'une des extrémités du boîtier 5.

Selon la figure 2, ces deux moteurs Hl, H2, entraînent deux arbres respectifs parallèles passant dans des paliers solidaires des parois 3, 4, et qui portent chacun deux pignons coaxiaux respectivement Pl, P2 ù P5, P6.

Le pignon Pl, solidaire de l'arbre du moteur Hl, vient engrener avec le pignon 10 P solidaire de sa masselotte M' pour effectuer l'entraînement en rotation du train 2.

Le pignon P6, solidaire de l'arbre du moteur H2, vient engrener avec le pignon P solidaire de sa masselotte M pour effectuer l'entraînement en rotation du 15 train 1.

Pour engendrer une variation d'amplitude du moment vibratoire, le vibrateur comprend en outre un déphaseur 7 avantageusement, mais non exclusivement, à commande hydraulique selon l'invention, comprenant essentiellement : 20 un arbre menant portant un pignon P3 engrenant avec le pignon P5 solidaire de l'arbre de sortie du moteur H2, et un arbre mené portant un pignon P4 engrenant avec un pignon P2 solidaire de l'arbre de sortie du moteur Hl.

25 Bien entendu, le pignon P3 pourrait par exemple engrener avec l'un quelconque des pignons P associés aux masselottes M du train 1 ; tandis que le pignon P4 pourrait engrener avec l'un quelconque des pignons P associés aux masselottes M' du train 2.

30 Il apparaît clairement que tous les arbres de cette structure sont parallèles et sont montés sur des paliers solidaires des deux parois 3, 4, et que les arbres directement entraînés par les moteurs H1, H2, ainsi que les deux arbres coaxiaux 6, 8, du déphaseur 7, sont distincts des arbres sur lesquels sont montées les masselottes M, M'.

Tel que représenté sur la figure 3, le déphaseur 7, selon l'invention, se compose d'une structure cylindrique solidaire des parois 3 et 4.

Cette structure cylindrique 7 comprend : un premier arbre d'entraînement tubulaire 9 (arbre mené), monté rotatif sur la paroi 3 par l'intermédiaire d'un roulement avec arrêts axiaux R1, cet arbre 9, solidaire en rotation d'un premier pignon P4, comportant une partie cylindrique, et au moins une partie se présentant sous la forme d'un manchon cylindrique, comprenant une première partie filetée 9F suivie d'une première surface d'étanchéité 9E, un deuxième arbre d'entraînement central 6 (arbre menant), de forme cylindrique, monté rotatif sur la paroi 4 par l'intermédiaire d'un roulement avec arrêts axiaux R2, coaxialement au premier arbre d'entraînement tubulaire 9, solidaire en rotation d'un second pignon P3, une pièce tubulaire de transmission 8, comportant une partie cylindrique creuse montée coulissante sur la partie cylindrique du premier arbre d'entraînement 9 au voisinage du premier pignon P4, et solidaire en rotation de celui-ci par un accouplement, par exemple, à clavettes ou à cannelures.

Le deuxième arbre d'entraînement central 6 (arbre menant), de forme cylindrique, délimite avec le susdit premier arbre d'entraînement tubulaire 9, un espace annulaire, refermé d'un côté par un fond, ce deuxième arbre d'entraînement central 6 comprenant successivement une deuxième surface d'étanchéité 6E suivie d'une deuxième partie filetée 6F. 2934509 - 10 - Une pièce annulaire 10 faisant office de piston axialement mobile dans ledit espace annulaire, et possédant une face externe cylindrique comprenant successivement une troisième surface d'étanchéité lOEe apte à coulisser avec étanchéité sur la susdite première surface d'étanchéité 9E et une troisième 5 partie filetée IOFe présentant des rampes hélicoïdales coulissant dans les rampes hélicoïdales de la susdite première partie filetée 9F, et une face interne cylindrique comprenant successivement une quatrième surface d'étanchéité IOEi apte à coulisser avec étanchéité sur la susdite deuxième surface d'étanchéité 6E et une quatrième partie filetée 1OFi présentant des rampes 10 hélicoïdales coulissant dans les rampes hélicoïdales de la susdite deuxième partie filetée 6F.

L'espace compris entre la susdite pièce annulaire 10 et le fond du susdit premier arbre d'entraînement tubulaire 9, constitue une première chambre de 15 travail Cl (chambre de travail principale) dans laquelle un fluide hydraulique peut être admis grâce à une canalisation Cal réalisée dans le deuxième arbre d'entraînement central 6. De même, l'espace compris entre la susdite pièce annulaire 10 et le susdit épaulement du deuxième arbre d'entraînement central 6, constitue une 20 deuxième chambre de travail C2 (chambre de travail secondaire) dans laquelle un fluide hydraulique peut être admis grâce à une canalisation Ca2 réalisée dans le deuxième arbre d'entraînement central 6.

L'étanchéité de la susdite chambre de travail Cl est assurée : 25 d'une part par un joint J1 entre le premier arbre d'entraînement tubulaire 9 et le deuxième arbre d'entraînement central 6, d'autre part par un joint J3 entre la pièce annulaire 10, au voisinage de la surface d'étanchéité IOEi, et le deuxième arbre d'entraînement central 6, au voisinage de la surface d'étanchéité 6E. 30 L'étanchéité de la susdite chambre de travail C2 est assurée : 2934509 -11- - d'une part par un joint J2 entre le premier arbre d'entraînement tubulaire 9 et le deuxième arbre d'entraînement central 6, d'autre part par un joint J4 entre la pièce annulaire 10, au voisinage de la surface d'étanchéité lOEe, et le premier arbre d'entraînement 5 tubulaire 9, au voisinage de la surface d'étanchéité 9E.

Les susdites canalisations Cal, Ca2, sont alimentées respectivement par les tubes de liaison Tul, Tu2, et un adaptateur 1l, solidaire de la surface externe du deuxième arbre d'entraînement central 6 ; ces deux tubes de liaison Tul, 10 Tu2, sont ensuite associés à un joint tournant 12 permettant l'alimentation en fluide depuis un réseau hydraulique fixe non représenté.

Lorsque le fluide sous pression est injecté dans la chambre de travail Cl, ce piston 10 est soumis à un effort axial qui tend à le déplacer à l'opposé du fond 15 du premier arbre d'entraînement tubulaire 9 et donc à engendrer une double rotation relative entre les deux arbres d'entraînement 6 et 9, et ce, grâce à l'action conjuguée des rampes hélicoïdales 9F et lOFe d'une part, et des rampes hélicoïdales 6F et lOFi d'autre part. Bien entendu, ces dernières sont conçues de manière à entraîner une double rotation relative des arbres 20 d'entraînement 6 et 9, pour réaliser le phasage des masselottes.

Lorsque le fluide est injecté dans la chambre de travail C2, le piston est soumis à un déplacement vers le fond du premier arbre d'entraînement tubulaire 9, et engendre une double rotation relative en sens inverse des deux 25 arbres d'entraînement 6 et 9.

Il est clair que cette rotation relative n'intervient que dans la mesure où l'incrément de couple moteur résultant de l'admission du fluide sous pression dans la chambre Cl, devient supérieur au couple résistant que l'objet soumis 30 aux vibrations oppose au vibrateur (résistance au fonçage). 2934509 - 12 - Le susdit pignon P3, solidaire de l'épaulement du deuxième arbre d'entraînement central 6, comprend un alésage, lequel entoure la partie externe cylindrique de la pièce tubulaire de transmission 8 ; le contact rotatif entre l'alésage du pignon P3 et la partie externe cylindrique de la pièce tubulaire de 5 transmission 8 est assuré par une bague de glissement 13, solidaire de la pièce tubulaire de transmission 8.

Le susdit roulement R2 est ainsi maintenu : au voisinage de sa bague interne, d'une part par le pignon P3 et d'autre 10 part par l'épaulement du deuxième arbre d'entraînement 6, et au voisinage de sa bague externe, d'une part par la paroi 4 et d'autre part par un flasque externe 14, solidaire de la paroi 4.

Le roulement R2 sera, par exemple, un roulement à billes de diamètre 15 important, proche de celui du pignon P3, de manière à permettre l'encaissement d'efforts axiaux et radiaux élevés liés au fonctionnement du vibrateur à moment variable, tout en permettant un jeu axial réduit.

Le susdit pignon P4 est solidaire de la pièce tubulaire de transmission 8 par 20 l'intermédiaire d'une clavette 15.

Le susdit roulement R1 est ainsi maintenu : - au voisinage de sa bague interne, d'une part par le pignon P4 et d'autre part par un écrou à encoches 16 et sa bague à encoches 17, et 25 au voisinage de sa bague externe, d'une part par la paroi 3 et d'autre part par un flasque externe 18, solidaire de la paroi 3.

Le roulement Rl sera par exemple un roulement à rouleaux de type NUP, de manière à permettre l'encaissement d'efforts radiaux élevés liés au 30 fonctionnement du vibrateur à moment variable, tout en permettant un jeu axial réduit. 2934509 - 13 - Comme qu'il a été décrit précédemment, le premier arbre d'entraînement tubulaire 9 comporte une partie cylindrique pleine montée coulissante dans la susdite partie cylindrique creuse de la pièce tubulaire de transmission 8 et 5 solidaire en rotation de celle-ci par un accouplement à cannelures ; ce couplage radial autorise un certain déplacement relatif entre le premier arbre d'entraînement tubulaire 9 et la pièce tubulaire de transmission 8, et ainsi permettre un certain jeu axial entre les parties en regard du premier arbre d'entraînement tubulaire 9 avec celles de la pièce tubulaire de transmission 8 10 et du deuxième arbre d'entraînement central 6 ; d'autre part, la susdite partie cylindrique creuse du premier arbre d'entraînement tubulaire 9 dont l'alésage interne comprend une première partie filetée 9F suivie d'une première surface d'étanchéité 9E, a un diamètre externe plus faible que le diamètre interne de la susdite partie se présentant sous la forme d'un manchon cylindrique de la 15 pièce tubulaire de transmission 8 ; ainsi, le jeu radial entre le premier arbre d'entraînement tubulaire 9 et la pièce tubulaire de transmission 8 et les jeux axiaux entre le premier arbre d'entraînement tubulaire 9 et la pièce tubulaire de transmission 8 d'une part et le premier arbre d'entraînement tubulaire 9 et le deuxième arbre d'entraînement central 6 d'autre part, permettent de 20 supprimer la transmission des contraintes auxquels sont soumis les susdits pignons P3, P4, au piston 10, au voisinage des surfaces d'étanchéité 6E, 9E, lOEi, lOEe et des rampes hélicoïdales 6F, 9F lOFi, lOFe.

De même, les différents jeux, cités précédemment, permettent de supprimer 25 les vibrations engendrées par le vibrateur à moment variable, au même piston 10.

Par ailleurs, la structure du déphaseur selon l'invention, telle que décrite précédemment, est optimisée en terme de maintenance; en effet, le démontage 30 du susdit flasque externe 14 permet d'accéder à l'ensemble constitué du susdit deuxième arbre d'entraînement central 6 et du susdit premier arbre 2934509 - 14 - d'entraînement tubulaire 9, lesquels sont associés par le susdit piston 10 ; cet ensemble, constituant la partie effectivement hydraulique du déphaseur de vibrateur à moment variable, pourra être ainsi désolidarisée du vibrateur sans démontage des susdits pignons P3, P4 et des susdits roulements R1, R2.

Cet ensemble, constitué du premier arbre d'entraînement tubulaire 9, du deuxième arbre d'entraînement central 6, et du piston 10, pourra être à son tour démonté aisément de manière à permettre le contrôle des surfaces d'étanchéité, des rampes hélicoïdales ainsi que des joints d'étanchéité.

Bien entendu, le premier pignon P4 pourra être solidaire en rotation du deuxième arbre d'entraînement central 6, et le deuxième pignon P3 pourra être solidaire en rotation du premier arbre d'entraînement tubulaire 9.

15 Tel que représenté sur la figure 4, le déphaseur 7', selon l'invention, se compose d'une structure cylindrique solidaire des parois 3 et 4 du boîtier du vibrateur.

Cette structure cylindrique 7' comprend : 20 un premier arbre d'entraînement cylindrique 9' (arbre mené), monté rotatif sur la paroi 3 par l'intermédiaire d'un roulement avec arrêts axiaux R1, cet arbre 9', solidaire en rotation d'un premier pignon P4, comportant une partie cylindrique, et au moins une partie se présentant sous la forme d'un manchon cylindrique, comprenant une première 25 partie filetée 9'F suivie d'une première surface d'étanchéité 9'E, un deuxième arbre d'entraînement central 6' (arbre menant), de forme tubulaire, monté rotatif sur la paroi 4 par l'intermédiaire d'un roule-ment avec arrêts axiaux R2, coaxialement au premier arbre d'entraînement cylindrique 9', solidaire en rotation d'un second pignon P3, 30 une pièce cylindrique de transmission 8, comportant une partie cylindrique creuse montée coulissante autour de la partie cylindrique du 5 10 2934509 - 15 - premier arbre d'entraînement cylindrique 9' au voisinage du premier pignon P4, et solidaire en rotation de celui-ci par un accouplement à clavettes ou à cannelures.

5 Le deuxième arbre d'entraînement tubulaire 6' (arbre menant) délimite avec le susdit premier arbre d'entraînement cylindrique 9', un espace annulaire, refermé d'un côté par un fond, ce deuxième arbre d'entraînement tubulaire 6' comprenant un alésage comportant successivement une deuxième surface d'étanchéité 6'E suivie d'une deuxième partie filetée 6'F. 10 Une pièce annulaire 10' faisant office de piston axialement mobile dans ledit espace annulaire, et possédant une face externe cylindrique comportant successivement une troisième surface d'étanchéité 10'Ee apte à coulisser avec étanchéité sur la susdite première surface d'étanchéité 9'E et une troisième 15 partie filetée 10'Fe présentant des rampes hélicoïdales coulissant dans les rampes hélicoïdales de la susdite première partie filetée 9'F, et une face interne comprenant successivement une quatrième surface d'étanchéité 10'Ei apte à coulisser avec étanchéité sur la susdite deuxième surface d'étanchéité 6'E et une quatrième partie filetée 10'Fi présentant des rampes hélicoïdales 20 coulissant dans les rampes hélicoïdales de la susdite deuxième partie filetée 6'F.

L'espace compris entre la susdite pièce annulaire 10' et le fond du susdit deuxième arbre d'entraînement tubulaire 6', constitue une première chambre 25 de travail C' l (chambre de travail principale) dans laquelle un fluide hydraulique peut être admis grâce à une canalisation C'al réalisée dans le deuxième arbre d'entraînement tubulaire 6'.

De même, l'espace compris entre la susdite pièce annulaire 10' et le susdit 30 épaulement du deuxième arbre d'entraînement tubulaire 6', constitue une deuxième chambre de travail C'2 (chambre de travail secondaire) dans 2934509 - 16 - laquelle un fluide hydraulique peut être admis grâce à une canalisation C'a2 réalisée dans le deuxième arbre d'entraînement tubulaire 6'.

L'étanchéité de la susdite chambre de travail C' 1 est assurée : 5 - d'une part par un joint J1 entre le premier arbre d'entraînement cylindrique 9' et le deuxième arbre d'entraînement tubulaire 6', d'autre part par un joint J2 entre la pièce annulaire 10', au voisinage de la surface d'étanchéité 10'Ee, et le deuxième arbre d'entraînement tubulaire 6', au voisinage de la surface d'étanchéité 6'E. 10 L'étanchéité de la susdite chambre de travail C'2 est assurée : d'une part par un joint J3 entre le premier arbre d'entraînement cylindrique 9' et la pièce annulaire 10', d'autre part par le joint J2 entre la pièce annulaire 10', au voisinage de 15 la surface d'étanchéité 10'Ee, et le deuxième arbre d'entraînement tubulaire 6', au voisinage de la surface d'étanchéité 6'E.

Les susdites canalisations C'al, C'a2, sont alimentées respectivement par les tubes de liaison Tul, Tu2, et un adaptateur 11, solidaire de la surface externe 20 du deuxième arbre d'entraînement tubulaire 6' ; ces deux tubes de liaison Tul, Tu2, sont ensuite associés à un joint tournant 12 permettant l'alimentation en fluide depuis un réseau hydraulique fixe non représenté.

Comme qu'il a été décrit précédemment, le premier arbre d'entraînement 25 cylindrique 9' comporte une partie cylindrique montée coulissante dans la susdite partie cylindrique creuse de la pièce tubulaire de transmission 8 et solidaire en rotation de celle-ci par un accouplement à clavette ou à cannelures ; ce couplage radial autorise un certain déplacement relatif entre le premier arbre d'entraînement cylindrique 9' et la pièce tubulaire de 30 transmission 8, et ainsi permettre un certain jeu axial entre les parties en regard du premier arbre d'entraînement cylindrique 9' avec celles du 2934509 - 17 - deuxième arbre d'entraînement tubulaire 6' et la pièce tubulaire de transmission 8 ; d'autre part, le jeu radial entre l'alésage de la pièce tubulaire de transmission 8 et le deuxième arbre d'entraînement tubulaire 6' et les jeux axiaux entre la pièce tubulaire de transmission 8 et le deuxième arbre 5 d'entraînement 6', permettent de supprimer la transmission des contraintes auxquels sont soumis les susdits pignons P3, P4, au piston 10', au voisinage des surfaces d'étanchéité 6'E, 9'E, 10'Ei, 10'Ee et des rampes hélicoïdales 6'F, 9'F 10'Fi, 10'Fe.

10 De même, les différents jeux, cités précédemment, permettent de supprimer les vibrations engendrées par le vibrateur à moment variable, au même piston 10'.

Claims

REVENDICATIONS1. Vibrateur à moment variable, intégré dans un boîtier (5), utilisant un déphaseur (7) à jeux réduits, comprenant au moins deux trains de masselottes (1), (2), comprenant chacun au moins deux masselottes excentriques (M), (M') entraînées en rotation par deux pignons (P) qui engrènent l'un avec l'autre de manière à tourner en sens inverse l'un par rapport à l'autre, l'un au moins desdits trains de masselottes (1), (2), étant entraîné par un moteur (Hl), (H2), les deux trains de masselottes (1), (2), étant couplés l'un à l'autre par un déphaseur (7) commandable à distance, ce déphaseur (7) comprenant deux arbres d'entraînement coaxiaux (9), (6), munis de deux pignons respectifs (P4), (P3), en prise avec deux pignons respectivement solidaires de deux trains de masselottes, ces deux arbres d'entraînement coaxiaux (9), (6), étant couplés l'un à l'autre par des moyens de liaison permettant d'assurer une transmission synchrone du mouvement de rotation de l'un des deux arbres d'entraînement coaxiaux (9), (6), à l'autre arbre d'entraînement, ces moyens de liaison comportant en outre des moyens d'entraînement en rotation commandables de l'un des arbres d'entraînement coaxiaux (9), (6), par rapport à l'autre de manière à engendrer un déphasage commandable entre les arbres d'entraînement coaxiaux (9), (6), caractérisé en ce que ce vibrateur comprend en outre une pièce tubulaire de transmission (8), solidaire en rotation du premier arbre d'entraînement (9), de manière à ce que ladite pièce tubulaire de transmission (8) assure une dérivation des contraintes exercées au niveau des pignons (P3), (P4).
2. Vibrateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier arbre d'entraînement (9) est monté rotatif dans un palier formé dans une première paroi latérale (3) du boîtier du vibrateur, ce palier comprenant un roulement (R1) disposé entre ladite première paroi (3) et une première extrémité de la pièce tubulaire de transmission (8) portant l'un 2934509 - 19 - (P4) desdits pignons (le premier) et dans laquelle s'engage une partie cylindrique prolongeant coaxialement le premier arbre d'entraînement (9).
3. Vibrateur selon la revendication 2, 5 caractérisé en ce que le deuxième arbre d'entraînement (6) est monté rotatif dans un palier formé dans une deuxième paroi latérale (4) du boîtier du vibrateur, ce palier comprenant un roulement (R2) disposé entre ladite deuxième paroi (4) et le deuxième pignon (P3) solidaire du deuxième arbre d'entraînement (6), ce deuxième pignon (P4) ménageant avec le premier arbre 10 d'entraînement (6) un passage annulaire dans lequel s'engage la deuxième extrémité de la pièce tubulaire de transmission (8).
4. Vibrateur selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comprend une bague de glissement (13) montée 15 solidaire de la pièce tubulaire de transmission (8) et disposée dans le susdit passage annulaire.
5. Vibrateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les susdits moyens de liaison font intervenir : 20 un premier arbre de transmission (9) monté rotatif sur une structure fixe (5), cet arbre (9) comportant au moins une partie se présentant sous la forme d'un manchon cylindrique dont l'alésage interne comprend une première surface d'étanchéité (9E) suivie d'une première partie filetée (9F) ; 25 un deuxième arbre de transmission (6), de forme cylindrique, qui s'engage dans le manchon cylindrique du premier arbre de transmission (9) en délimitant avec celui-ci un espace annulaire, refermé d'un côté par un fond, ce deuxième arbre de transmission (6) comprenant successivement une deuxième surface d'étanchéité (6E) et une 30 deuxième partie filetée (6F) ; 2934509 - 20 - une pièce annulaire (10) faisant office de piston axialement mobile dans ledit espace annulaire, et possédant une face externe cylindrique comportant successivement une troisième surface d'étanchéité (10Ee) apte à coulisser avec étanchéité sur la susdite première surface 5 d'étanchéité (9E) et une troisième partie filetée (10Fe) présentant des rampes hélicoïdales coulissant dans les rampes hélicoïdales de la susdite première partie filetée (9F), et une face interne comprenant successivement une quatrième surface d'étanchéité (10Ei) apte à coulisser avec étanchéité sur la susdite deuxième surface d'étanchéité 10 (6E) et une quatrième partie filetée (10Fi) présentant des rampes hélicoïdales coulissant dans les rampes hélicoïdales de la susdite deuxième partie filetée (6F) ; un circuit d'admission de fluide sous pression permettant le déplacement axial du susdit piston (10) sous l'effet de ce fluide dans 15 deux chambres de travail (Cl), (C2), délimitées par les susdits arbres de transmission (9), (6) et le susdit piston (10), par l'intermédiaire de joints tournants.
6. Vibrateur selon la revendication 1, 20 caractérisé en ce que les susdits moyens de liaison comprennent un actionneur rotatif hydraulique à palettes ou un actionneur rotatif électrique.
7. Vibrateur selon la revendication 2, caractérisé en ce que le susdit palier formé dans ladite première paroi latérale 25 (3) du boîtier (5) du vibrateur comprend un roulement avec arrêts axiaux (R1) permettant d'obtenir un jeu axial réduit.
8. Vibrateur selon la revendication 3, caractérisé en ce que le susdit palier formé dans ladite deuxième paroi latérale 30 (4) du boîtier (5) du vibrateur est constitué d'un roulement avec arrêts axiaux (R2) permettant d'obtenir un jeu axial réduit. 2934509 - 21 -
9. Vibrateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le susdit premier arbre d'entraînement tubulaire (9) comprend une partie cylindrique pleine montée coulissante dans une partie 5 cylindrique creuse de la susdite pièce tubulaire de transmission (8), au voisinage du premier pignon (P4), et solidaire en rotation de celle-ci par un accouplement.