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*Vibrateur*
Ils. présente invention se rapporte à un vibrateur, caractérise en ce que l'arbre rotatif est porté exclusive- ment par le corps: vibrant et tourne à la vitesse normale de fonctionnement sans être d'un mouvement vibratoire pen- dant et alors. qu'il communique au corps vibrant un mouve- ment giratoire. Tandis que la présente spécification dé- crit et représente un mode concret d'exécution de l'invention dans son application à un crible vibratoire utilisé. pour le criblage des matières granulaires de tous genres:
,. telles que minerais, charbon, gravier, produits finement @
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pulvérisés, etc..., on comprendra que les détails spécifiques de la construction peuvent être facilement modifiés et que les mêmes principes généraux peuvent être appliquas à d'autres formes d'appareils dans lesquels un mouvement vibratoire giratoire est désiré.
Les cribles vibratoires destinés: au criblage, à la séparation et au classement des matières granulées sont relativement bien connue.et d'un usage général.
Parmi les types normaux: de cribles actuellement employés, il y a ceux dans lesquels le corps du crible est monté. élastiquement et auquel les vibrations so-nt communiquées par des moyens tels qu'un arbre rotatif, porté,en partie par le corps du crible, tandis que le mouvement vibratoire est produit en prévoyant des moyens appropriés tels que des volants non équilibrés, ou en agençant l'arbre tans.versal de façon qu'il constitue une masse non équilibrée.
Cependant, il n'a pas été possible jusqu'ici de faire porter l'arbre rotatif exclusivement par le châssis de support du crible et de communiquer en même temps à ce dernier un mouvement continuellement giratoire pendant que l'arbre tourne, à la vitesse normale de fonctionne- ment, d'une manière non vibrante.
L'une des principales caractéristiques de la présente invention consiste dans la disposition d'un vi- brateur monté élastiquement, dans lequel le mouvement vi- bratoire est produit par un arbre rotatif porté exclusi- vement par le corps vibrant, L'arbre est pourvu de par- ties excentriques montées dans des coussinets portés par les côtés du corps vibrant et ayant des parties extérieures s'étendant au. dehors, desdits coussinets formées de telle
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sorte qu'elles sont concentriques avec la partie de l'- arbre qui est comprise entre lesdites parties excentri- ques.
Une poulie commandée est montée sur l'une des par- ties extérieures de manière que lorsque l'arbre et la poulie tournant à leur vitesse normale de fonctionnement, l'axe de rotation coïncida avec l'axe géométrique de la poulie commandée.
Une autre caractéristique principale de l'in- vention consiste dans le montage élastique du vibrateur, ce montage étant prévu de manière à. être souple dans toutes les directions.
Une autre caractéristique de l'invention con- siate dans la manière suivant laquelle les moyens de commande de l'arbre sont montés indépendamment'du corps vibrant et accouplés d'une manière souple à ladite pou- lie commandée montée sur l'arbre tournant.
Une autre caractéristique de l'invention con- siste encore à disposer un volant de contre-équilibre sur chaque partie extérieure dudit arbre tournant, les volants, l'arbre et la poulie commandée étant proportion- nés de tella sorte que lorsque, l'arbre tourne à sa vites- se normale d'opération, l'axe de rotation coïncide avec 'l'axe géométrique de ladite poulie.
D'autres caractéristiques de l'invention de- viendront évidentes au cours de la description suivante qui se réfère au dessin ci-annexé dans lequel:.
La fig. 1 est, une vue en perspectice d'un cri- ble vibratoire construit suivant l'invention ;
La fig. 2 est une vue en coupe transversale de @ l'arbre tournant, et
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La fig. 3 est une vue agrandie d'une partie de l'une des barres auxquelles le corps du crible est suspendu,¯ les organes dans lesquels sont montées les extrémités supérieures et inférieures de ces barres étant montrés en coupe transversale. es mmes références désignent des parties identiques dans la description et les figures.
Somme représenté dans la fige. 1, le châssis du crible 1 est suspendu élastiquement au châssis fixe 2 avec une inclinaison prédéterminée par rapport à l'hori- zontale. Tandis qu'il est évident que le châssis 1 peut être suspendu élastiquement dé l'une quelconque des différentes manières qui permettent de le rendre souple dans toutes les directions sans sortir du but de la présente invention, on décrira en détail ci-après un mode préféré de suspension.
Le châssis du crible 1 est porté par les barres 3 dont les extrémités supérieures sont fixées élastiquement au châssis fixe 2, chacune d'elles se trouvant à proximité d'un angle de ce dernier. Cn comprendra naturellement que le crible peut être suspendu dans une position horizontale ou sous un ang le désiré quelconque avec l'horizontale et qui est déterminé par la différence entre la longueur des barres 3 portant l'extrémité supérieure du châssis du crible et celle des barres qui portent son extrémité inférieure.
Tandis que la disposition angulaire du crible peut varier dans des proportions considérables suivant la nature des différentes matières à traiter, elle peut être encore facilement modifiée en remplaçant les barres 3 par d'autres d'une longueur différen-
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te et, en outre, des moyens peuvent être'prévus pour ef- fectuer les changements de moindre importance dans la disposition angulaire du châssis de crible sans qu'il soit nécessaire de remplacer les barres, ainsi qu'il se- ra expliqué en détail plus loin.
Le* extrémités supérieures des barres 3 passent librement dans les trous 8 des supports 4 qui sont assujet. tis, au moyen de boulons ou rivets 5, la.face inférieure des traverses latérales formant le châssis fixe 2. La par- tie supérieure de chaque trou 8 est arrondie pour recevoir la partie inférieure semi-circulaire du collier 7 qui s'y adapte exactement.. Ce collier 7 est pourvu d'une partie inférieure semi-circulaire se prolongeant, en direction ascendante par un collet qui entoure la barre 3 en étroit engagement avec elle .
Le ressort supérieur 10 est porté sur le,bord saillant du collier 7 entourant la partie supérieure de. la barre 3 et adapt6 exactement autour de son collet; il est maintenu en position au moyen de la butée du collier
11 et de l'écrou 9. La partie semi-circulaire du collier
7 est ainsi pressée dans son siège formé dans le support
4 en maintenant continuellement la barre 3 dûment alignée.
Le ressort inférieur 10a entoure librement la barre 3 immédiatement au-dessous du trou 8.. Ce ressort
10a s'appuie à sa'partie supérieure contre .la collerette
39 prévue sur le support 4, 'et à son extrémité inférieure sur la butée formée sur le c,ollier lla en s'adaptant é- troitement autour du collet de ce dernier. Le collier lla est réglable sur la barre 3 au moyen de la vis de fixation
19 qui permet de régler facilement la compression du res-
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sort 10a.
Le support de tourillon 6 est fixé rigidement sur le côté du châssis du crible, par exemple, par des boulons, rivets ou soudure.
Le moyeu 15 est monté sur le tourillon 6 et est pourvu d'un prolongement ascendant 16 dans -lequel l'extrémité inférieure de la barre 3 est vissée jusqu'à une profondeur déterminée et maintenue solidement en position par l'écrou de blocage 17.
En vue d'augmenter l'élasticité de la barre 3 et d'amortir la vibration, des garnitures en caoutchouc 18 sont intercalées entre les surfaces portantes du tourillon 6 et du moyeu 15. Ce dernier et les garnitures 18 sont maintenus en position sur le tourillon 6 au.moyen de la plaque 14 qui, de son côté, est fixée sur le tourillon 6 par la vis d'arrêt 13.
Il est évident que d'autres détails de construc- tion pourront être utilisés pour assurer le même effet de suspension, a' est-à-dire pour rendre le châssis du crible souple dans toutes les directions.
D'après la description des moyens de suspension, on comprendra que les extrémités des barres 3 passent librement dans les trous 8 des supports 4 et que les ressorts hélicoïdaux, supérieurs et inférieurs 10 et 10a sont sous compression. Quand le châssis de crible 1 est mis en vibration par un mouvement giratoire, les barres 3 peuvent osciller librement dans le passage 8 sans aucun mouvement de la partie semi-circulaire du collier 7.
Naturellement, le.s ressorts 10 et 10a se détendent et'se compriment alternativement avec les oscillations des bar-
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res 3- pour maintenir la partie semi-circulaire du collier 7 rigidement contre son siège dans la partie supérieure du support 4. Si- on le désirait, les ressorts 10a pourraient être. éliminés sans affecter ]-'opération normale du crible.
Leur but essentiel est d'opérer comme un amortisseur de chocs quand le crible se trouve hors d'équilibre au départ et à L'arrête-
Le châssis 1 peut être de toute construction appropriée pour porter un ou pluseiurs- crible; suivant la pratique habituelle, et, dans Les figures, il est représenté pourvu: d'un crible supérieur 22 et d'un rible inférieur 23, les mailles du crible supérieur étant na- turellement plus grandes, que celles du crible inférieur*.
Le chassais. 1 est ouvert à son extrémité inférieure pour la décharge de la matière trop grosse pour traverser le crible. On comprendra naturellement que pour le traitement de certains produits il peut être nécessaire de renverser l'opération, et d'alimenter le crible par son extrémité inférieure pour le décharger par son extrémitésupérieure.
En vue de d'onner au châssis de crible 1- la mouvement, giratoire nécessaire, on prévoit un arbre 24 qui est contenu dans.le carter-25 traversant le châssis d'un côté jusqu'à L'autre. Le carter 25 s'étend entre deux carters de coussinets 26 portés de préférence sur les faces internes des cotés du châssis 1 et entourant des ouvertures prévues, dans.lesdits eûtes,
à travers lesquiLes se projettent les extrémités de l'arbreLes faces ex- térieures du châssis 1 portent les parties extérieures 27 des oart'ers de coussinets qui sont assemblés au moyen de
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boulons 28 traversant leurs parties 26 et 27 ainsi que les cotés du châssis 1. 'es roulements à galets 29 sont disposés dans les carters de coussinets pour recevoir l'arbre, et les parties extérieures 27 des carters 26 sont pourvues de chapeaux de protection contre la poussière 30.
'arbre 24 se compose d'une partie centrale 31 d'un plus grand diamètre et qui s'étend transversalement au châssis substantiellement d'un coussinet à galets; jusqu'à l'autre. Les parties 32 de l'arbre qui sont contenues dans ces coussinets 29 sont d'un diamètre réduit et excentriques relativement à la partie centrale 31 de l'arbre. Dans la pratique courante, les parties 32 del'arbre sont décentrées d'environ trois millimètres, mais il est évident que le degré d'excentricité dépendra de l'étendue du mouvement giratoire qui est désiré dans le crible à la vitesse normale d'opération et qui dépend. luimême de la grosseur et de la nature de la matière à cribler.. Les parties extérieures 33 de l'arbre sont de nouveau réduites en diamètre et sont concentriques avec la partie centrale 31.
Les parties extérieures 33 de l'arbre portent les volants de contre-équilibre 34, et aussi la poulie 35 qui reçoit la courroie d'entraînement.. Les volants 34 sont compensés, et leurs parties à contrepoids 36 disposés directement en face du coude des parties excentriques de l'arbre. En vue d'obtenir une compensation extrêmement exacte des volants 34, le contrepoids 20 est réglable par déplacement au moyen du boulon 21.
L'ensemble de l'arbre, du volant et de la pou-
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lie est mis en rotation d'une manière appropriée quelconque., par exemple comme représenté par la fig. 1, dans laquelle le moteur 37 est montré porté par, le châssis fixe 2, tandis qu'une courroie de commande relativement souple 38.s'étend de la poulie du moteur à celle qui est commander 35.
Le châssis du crible descend légèrement quand les ressorts 1..0 de support des barres 3 tendent à se comprimer sous le poids d'une charge passant sur le arible, et a'est pourquoi le moteur 37 est placé de préférence d'un côté de la poulie à courroie 35, de sorte que la courroie d'entraînement 38 est oblique par rapport à la perpendiculaire;
D'après la description qui précède, on comprendra que le groupe constitué- par le châssis de crible et L'arbre ro,tatif est flottant dans des montages cambi- nés à.ressort et à caoutchouc et que,. par suite, il n'y a aucun accouplement rigide entre le groupe vibrant du crible et la structure de supports Quand le mouvement de rotation est tout d'abord appliqué à l'arbre., les volants 34 et les parties 33 et 31 de l'arbre tendent à tourner excentriquement, mais ciuand la vitesse de rotation aug- mente.,. les volants et les parties 33 et 31 de l'arbre trouvent leur centre de rotation tandis que les parties 32 de l'arbre, qui sont montées dans les coussinets 29,
tournent excentriquement avec le mouvement giratoire qui en résulte pour le châssis du crible. En résumé, quand l'arbre commence à tourner, l'axe'de rotation passe des centres des, parties 32 de l'arbre aux parties 31 et 33 et, à la vitesse normale d'opération, l'axe de rotation coinaide avec l'axe géométrique de la poulie commandée. Gomme
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tout l'appareil flotte dans des supports' à ressorts et garnitures en caoutchouc, on obtient un mouvement giratoire tranquille et sans battements, et les roulements 26 ne sont pas soumis à des poussées anormales comme celles qui se produisent, habituellement dans les autres genres d'appareils à cribler.
Il a été reconnu, en outre, que l'arbre 24 peut être disposé avec tous les organes qui lui sont adjoints en un point quelconque de la longueur du châssis'1, et . une expérimentation continue a démontré qu'une distribution inégale de la matière dans la longueur du crible et une brusque surcharge n'ont aucune tendance à, troubler la régularité de fonctionnement de l'appareil
On a trouvé en faisant fonctionner l'appareil à cribler pourvu du vibrateur suivant l'invention, dans des conditions variables, et en traitant des matières de toute nature, que les difficultés habituellement rencon- trées dans un équipement de ce genre sont complètement surmontées; l'ar exemple, il est bien connu que le meilleur criblage est obtenu en faisant vibrer le crible par un mouvement circulaire.
Cependant il n'a pas été possible jusqu'ici de maintenir continuellement le mouvement circulaire dans toute la surface du crible et indépendamment des conditions variables de chargement ainsi que de la répartition inégale de la charge. mes cribles ont été construits pour vibrer avec un mouvement circulaire quand ils opèrent sans charge, mais quand ils sont chargés, le mouvement devient elliptique, et s'ils sont lourdement chargés, le mouvement devient de plus en plus horizontal et avec un effet très minime de criblage.
]?'autre part, un
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crible destiné à vibrer en un mouvement circulaire sous une charge déterminée tend à vibrer avec un mouvement entièrement différent quand la charge est supérieure ou. inférieure à celle pour laquelle le crible a été cons- trait, On comprendra d'après le fonctionnement d'un cri- ble que la charge ne peut pas, être répartie uniformément sur la surface de l'appareil de même qu'il;-n'est habi- tuellement pas,possible de maintenir constamment un'degré uniforme d'alimentation du produit à traiter:
Par contre, il a été reconnu que par la cons- truction de l'arbre suivant l'invention, par sa disposi- tion exclusivement sur le châssis du crible et par le mon- tage de ce châssis de manière' qu'il soit souple dans tou- tes les directions., le crible est vibré en un mouvement circulaire quelles que soient les conditions variables de chargement et l'inégalité, de répartition de la charge à la surface du crible.
Une autre difficulté rencontre jusqu'ici dans le fonctionnement des cribles, mécaniques provenait de la poussée sur les coussinets résultant,de la rotation excentrique de l'arbre transversal à la vitesse normale d'opératiion. Différents expédients ont été essayés pour vaincre cette difficulté, par exempt, par l'amélioration de la construction et du montage des roulements.
.Aucun de ces moyens n'a réussi à empêcher l'usure' des coussinets, et beaucoup d'entre eux cent augmenté considérablement les frais d'acquisition et. d'entretien des cribles.. Il a été.reconnu que la rotation concentrique de l'arbre à la vitesse normale de fonctionnement autour de son axe géométrique de., rotation. éloigne des coussinets.
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les poussées et les efforts et permet ainsi l'emploi de coussinets normaux et peu coûteux sans risque d'usure rapide.
L'expérience a démontré, en autre, que l'éner- gie nécessaire pour commander le crible pourvu du vibrateur suivant l'invention est très efficacement utilisée, et que le crible peut être surchargé , naturellement dans des limites raisonnables et en tenant compte de la nature et de la grosseur du matériel qu'il est destiné à traiter, avec une très faible augmentation de la consommation de force. La brusque surcharge du crible ne produit qu'une légère augmentation de la consommation de force et il a été reconnu que le mécanisme d'entratnement est parfaitement capable de maintenir le mouvement giratoire continu du crible sans risque de rupture.
On comprendra naturellement que des modificationis peuvent être apportées au mode d'exécution et d'applioa- d'en tion décrit et représenté à titre d'exemple en vue d'en adapter les principes essentiels à d'autres formes de vibrateurs sans s'écarter du but et de l'idée de l'invention.