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MEMOIRE DESCRIPTIF à l'appui d'une demande de BREVET D'INTENTION ''Perfectionnements aux appareils de vibration" Monsieur Léopold BLANPAIN, 31, Av. de la Joyeuse Entrée, BRUXELLES.
L'invention concerne des perfectionnements apportés aux appareils de vibration, notamment à la suspension élastique de l'équipage mobile d'appareils de ce genre, tels que tamis vibrants, tables de vibration, transporteurs à vibration, décanteurs à vibration, etc..
On connaît des suspensions de ce genre, dans lesquelles l'équipage mobile est supporté en plusieurs points par des bottes à ressorts comportant chacune un carcan fixé au bâti de l'appareil et plusieurs ressorts attachés, d'une part, à ce carcan et, d'autre part, à une pièce centrale commune qui forme un palier pour un essieu de l'équipage mobile, tandis que la tension des divers ressorts peut être réglée, notamment en vue de modifier l'amplitude des vibrations en fonction de la nature des produits traités et des conditions de travail.
En vue d'étendre les possibilités de réglage des caraotéristiques de la vibration, l'invention prévoit que le carcan auquel sont attachés les ressorts d'une boite à ressorts est monté à position angulaire réglable sur le bâti de l'appareil, de manière à pouvoir faire varier la position de l'ensemble des ressorts autour de l'essieu de l'équipage mobile. A cet effet, le carcan de forme quelconque peut être monté sur le bâti de manière à pouvoir tourner autour d'un axe perpendiculaire à son plan. Avantageusement, le carcan comporte un cercle mobile, auquel sont attachés les ressorts de suspension et que l'on peut faire tourner concentriquement dans un cercle fixe qui est solidaire du bâti, le cercle mobile pouvant être bloqué, par des moyens appropriés quelconques, dans toute position angulaire désirée par rapport au cercle fixe.
De cette façon, il devient possible de régler aussi la direction des vibrations, c'est-à-dire de faire varier, dans le plan général de la botte, la position de l'ensemble des axes principaux de la courbe complexe qui
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représente la trajectoire de vibration. Pour accélérer l'avancement du produit sur le vibro-tamis ou analogue, il suffira d'incliner dans le sens de la pente du tamis, l'axe vertical de la dite trajectoire. On fera l'inverse pour ralentir le déplacement du produit et obtenir un tamisage plus poussé.
L'invention prévoit également des moyens pour faciliter le réglage de la tension individuelle des ressorts. D'autres particularités et avantages de l'invention ressortiront de la description de quelques exemples de réalisation, donnée ci-après avec référence au dessin annexé, dans lequel :
Fig. 1 montre une vue en élévation d'une botte à ressorts selon l'invention,
Fig. 2 montre une vue en coupe verticale de cette boite,
Fig. 3 montre schématiquement l'application d'une telle boîte à un essieu d'un vibro-tamis,
Fig. 4 montre un ressort de tension, appliqué dans la boîte selon l'invention, et
Figs. 5-6 montrent deux exécutions d'un ressort de compression, appliqué à une telle,boite.
Fig. 7 montre une vue en élévation d'une variante d'exécution de la botte à ressorts selon l'invention,
Fig. 8 montre une vue en coupe verticale de cette botte,
Fig. 9 montre une vue partielle d'une table vibrante manie d'un dispositif pour imprimer des chocs périodiques à l'équipage mobile,
Fig. 10 montre une vue à plus grande échelle de ce dispositif,
Fig. 11 montre l'application de ce dispositif en combinaison avec une botte à ressorts selon l'invention.
Fig. 12 montre une variante d'exécution de la botte selon Fig. 7, et
Fig. 13 montre une vue latérale d'un vibro-crible selon l'invention.
Dans les dessins, 1 désigne un point de suspension de l'équipage mobile d'un appareil vibrant, par exemple un essieu de caisson vibrant 2 (Fig. 3) d'un vibro-tamis.
Dans un premier mode de réalisation, la botte à ressorts suivant l'invention comporte un carcan ou cercle fixe 3, rendu solidaire du bâti 4 de l'appareil vibrant, et un cercle mobile 5 pouvant être déplacé concentriquement dans le cercle fixe 3. Des ressorts 6, en l'occurrence au nombre de quatre, sont attachés, d'une part, au cer-
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cle mobile 5 et d'autre part, à une pièce centrale 7, par exemple en forme de disque à forage central, qui est engagée à frottement dur (sans jeu) sur l'essieu 1 et constitue un palier pour celui-ci.
Le cercle mobile peut être bloqué par rapport au cercle fixe au moyen de tous dispositifs appropriés, par exemple un nombre convenable de broches ou boulons 8 traversant ces deux cercles. Pour permettre le réglage de la position angulaire du cercle 5 et son blocage dans toute position voulue, le cercle 3 peut présenter, pour chaque boulon, une série de trous ou une boutonnière.
Des anneaux latéraux 9, prévus au cercle fixe, ou des moyens analogues, assurent le guidage du cercle mobile et l'empêchent de se dégager du cercle fixe.. On peut éventuellement prévoir un graissage de la surface de glissement des deux cercles pour faciliter la manoeuvre, Afin de permettre le mouvement angulaire aisé du cercle mobile, mais surtout pour pouvoir régler facilement et rapidement, et d'une manière très étendue, la trajectoire de vibration, il convient d'équilibrer le poids de l'équipage mobile et éventuellement de sa charge, ce qui peut être réalisé, soit à l'aide de ressorts de compression 10 qui prennent appui sur le bâti 4 et supportent les essieux 1 au moyen de paliers 11, soit à l'aide de contrepoids 12 suspendus à des câbles 13 passantsur des poulies 14 montées sur des axes fixes,
ces câbles étant attachés aux essieux 1, avantageusement avec intercalation de ressorts d'amortissement 15 (Fig. 3), soit à l'aide de ces deux moyens combinés. Cet équilibrage permet aussi de réduire la dépense d'énergie pour la mise en vibration de l'équipage mobile, par exemple à l'aide d'un moteur à balourds fixé à cet équipage, ou de tous autres moyens appropriés. En outre, le réglage de l'équilibrage (par le réglage de la tension des ressorts 10 ou de la grandeur des contrepoids 12) permet de modifier l'influence de la gravité sur les oaraotéris- tiques de la vibration, la résultante de l'action du poids de l'équipage mobile et des moyens d'équilibrage pouvant être nulle, ou être dirigée vers le bas ou vers le haut.
Les ressorts 6 peuvent être constitués par des ressorts de traction (Fig. 4) attachés, d'une part, à la pièce 7 au moyen des pivots 16 et, d'autre part, aux axes 17 des chapes 18 fixées au cercle mobile 5. Pour éviter que le ressort 6 ne puisse être sollicité à la compression, il est attaché au moyen d'une boutonnière 19 à l'axe 17, ou bien la chape 18 peut comporter une tige filetée 20 traversant librement les deux cercles 3, 5 et retenue par des écrous 21.
Il est avantageux d'utiliser des ressorts 6 travaillant à la compression (Fige. 6-6-12), notamment du fait qu'en cas de rupture d'un ressort, les vibrations peuvent continuer sans trouble profond
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et sans risques d'accidents aux personnes ou au matériel. Chaque ressort 6 est placé dans un logement cylindrique 22, dont le fond fixe 23 est accroché au cercle mobile 5, par exemple au moyen d'une tige à oeillet 24 engageant l'axe 17 de la chape 18, tandis que le fond mobile 25 est constitué par un écrou qui sert d'appui au ressort 6 et est traversé par une tige 26 articulée au pivot 16 de la pièce 7. A son autre extrémité, cette tige 26 porte un disque 27 qui s'appuie sur le ressort 6 et coulisse comme un piston dans le cylindre 22.
Les Fige. 7-8 montrent une autre forme de réalisation de la suspension selon l'invention. Elle comporte un carcan mobile 30, qui présente une forme rectangulaire, mais pourrait avoir toute autre forme géométrique, et qui est fixé par des cornières 31 sur une plaque 32. Celle-ci est montée à rotation devant un disque 33 fixé au bâti 4. L'ensemble mobile peut être bloqué en position à l'aide de boulons ou analogues engagés dans, par exemple, quatre trous 34 pratiqués dans la plaque 32 et traversant les trous correspondants d'une série de trous 35 pratiqués dans le disque 33. Deux ressorts de compression 6 sont placés autour des tiges de guidage 36 montées dans le prolongement l'une de l'autre et fixées à une pièce 37 servant de palier pour un essieu 1 de l'équipage mobile.
Ces tiges peuvent être constituées par des tubes percés de trous. Il va de soi qu'un plus grand nombre de ressorts pourraient être disposés entre la pièce 37 et le cadre 30, par exemple quatre ressorts à traction horizontaux. Les extrémités extérieures des tiges 36 peuvent osciller librement dans des boutonnières pratiquées dans le cadre 30. Les parties soumises aux battements peuvent être recouvertes de caoutchouc ou analogue. Le dispositif peut être complété par un ressort 38 s'appuyant sur un élément du bâti 4 et jouant le même rôle que le ressort 10 des Figs. 1-2.
La Fig. 12 montre une variante d'exécution dans laquelle le cadre 30 est également monté à rotation devant le disque 33 et comporte quatre ressorts 6 travaillant à la compression entre la surface extérieure du cadre 30 et des rondelles 55 montées sur des tiges 56 qui traversent librement le dit cadre et sont articulées au palier 7, dans lequel s'engage l'essieu 1. Des écrous 57 permettent de régler la tension des ressorts 6.
En modifiant les caractéristiques des ressorts individuels, on peut faire varier la trajectoire de vibration et changer notamment l'amplitude des vibrations.
Pour changer la forme de la courbe complexe qui représente la trajectoire de vibration, il suffit de faire varier la position des points de cette courbe qui sont déterminés chacun par un ressort
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de suspension, suivant la direction dans laquelle celui-ci est placé. Dans le cas de quatre ressorts décalés de 90 , ceux-ci détermineront notamment quatre points sur les axes principaux de la courbe. Si l'on peut faire varier individuellement la tension de chacun des ressorts, sans influencer celle des autres ressorts, on peut modifier séparément la position de chacun des dits points et donc modifier à volonté la forme de la courbe, même d'une façon dissymétrique si l'action d'un ressort n'influence pas celle du ressort placé dans son prolongement.
Dans les exemples illustrés, lorsqu'un ressort travaille à la compression, le ressort opposé ne subit notamment aucun effort de traction. En outre, l'invention prévoit deux moyens pour faire varier rapidement et facilement au cours d'un essai, sans avoir recours à des démontages laborieux, les caractéristiques de chaque ressort individuellement.
Ou bien on peut modifier le nombre de spires du ressort, qui travaillent effectivement, en faisant varier la base d'appui du ressort, par exemple en passant, entre les spires du ressort, une broche s'engageant dans l'un ou l'autre des trous 28 prévus dans le cylindre 22 (Fig. 5).
Ou bien on peut modifier la tension initiale du ressort, en le comprimant plus ou moins entre deux rondelles ou analogues prénant appui sur le bottier 22 qui est/attaché au carcan, sans réagir sur l'élément qui coopère avec ce ressort et est attaché au palier 7. Ce résultat peut par exemple être obtenu par le dispositif illustré en Fig. 6. Le ressort 6 est comprimé entre l'écrou de réglage 25, vissé dans l'extrémité intérieure du cylindre 22, et une rondelle 29 placée librement dans celui-ci et s'appuyant contre un épaulement intérieur de ce bottier. Avantageusement, le fond 23 est, à cet effet, établi sous la forme d'un bouchon vissé dans l'extrémité extérieure du cylindre 22, de sorte que son extrémité forme le dit épaulement, dont la position peut être réglée en déplaçant le dit bouchon.
La tige 26 traverse librement l'ensemble, tandis qu'une rondelle 60 en caoutchouc, cuir ou analogue, est intercalée entre le piston 27 et la rondelle 29, pour éviter le martelage. Il suffit donc d'agir sur l'écrou 25 pour modifier la tension du ressort 6.
Ces moyens de réglage conviennent très bien pour être appliqués à la suspension élastique selon l'invention, dont ils complètemnt les effets utiles, mais ils pourraient également être appliqués à tous autres systèmes de suspension élastique dans lesquels on désire pouvoir régler individuellement la tension de plusieurs ressorts agissant sur un organe commun.
L'invention prévoit également un dispositif destiné à imprimer
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des chocs amortis périodiques à l'équipage mobile, et donc à la matière traitée. Ce dispositif comporte essentiellement une plaque montée sur un élément solidaire de l'équipage mobile et supportant un ou plusieurs marteaux destinés à frapper sur un élément du bâti de l'appareil de vibration, tandis qu'au moins une couche élastique est intercalée entre les marteaux et le dit élément de l'équipage mobile. Dans le cas d'une table vibrante, ce dispositif permet d'obtenir un meilleur tassement de la matière.
Dans le cas d'un vibrocrible, les particules de matière qui peuvent obstruer les mailles du tamis sont décollées par les chocs engendrés par le dispositif selon l'in vention. Selon le cas, cette frappe peut être produite pendant la partie montante ou pendant la partie descendante de la trajectoire de vibration, les chocs pouvant donc être dirigés vers le haut ou vers le bas. Les Figs. 9-10 et 11 montrent deux formes de réalisation de ce dispositif.
Les Figs. 9-10 montrent une table vibrante 39 reliée au bâti 40 par l'intermédiaire des ressorts 41, 42 qui travaillent à la compression et entourent l'axe 43. Le dispositif destiné à engendrer les chocs amortis comporte une plaque 44 présentant autant de douilles que le diapositif comporte de marteaux 45, par exemple deux dans le cas illustré. La plaque 44 est montée et calée sur l'axe 43 pour l'empêcher de tourner. Une rondelle 46 en caoutchouc, cuir ou ana- logue, est intercalée entre la plaque 44 et l'écrou de fixation 47.
Chaque marteau 45 est muni d'une tige filetée 48 qui permet le réglage de sa position au moyen d'écroua 49, 50 qui s'appuient sur la plaque 44 à l'intervention de rondelles 51,52 en caoutchouc,cuir ou analogue. Les tiges filetées 48 traversent à jeu les douilles 53. Elles pourraient toutefois engager un taraudage correspondant des douilles et, dans ce cas, les rondelles 51, 52 deviendraient superflues. A chaque vibration de l'équipage mobile 39, les marteaux 45 frappent de bas en haut sur le bâti 40 et impriment, à l'équipage mobile, un choc qui est amorti par la rondelle 46 et éventuellement par les rondelles 51, 52.
Comme montré à droite en Fig. 9, le dispositif de frappe peut également comporter un ou plusieurs marteaux agissant vers le haut et un ou plusieurs marteaux frappant vers le bas, de façon à produire deux chocs par vibration.
De plus, la table vibrante est utilement pourvue, à ses extrémités, d'un ou plusieurs ressorts horizontaux 61, formant des ressorts amortisseurs latéraux. Ils peuvent travailler à la traction, comme montré au dessin, ou à la compression, leur tension étant réglable au moyen d'écrous ou analogues. Il sont attachés, d'une
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part, au châssis vibrant et, d'autre part, au bâti fixe. La présence simultanée des ressorts horizontaux 61 et des ressorts verticaux 41, 42 nous reporte au principe des ressorts placés en croix, dont question ci-dessus.
Ces ressorts horizontaux suppriment le battage des axes de guidage des ressorts verticaux et permettent de diminuer le jeu des dits axes dans les ouvertures prévues dans le bâti pour ne pas entraver le mouvement de ces axes, Par ailleurs, ils réduisent la courbe vibratoire dans le sens longitudinal, cette courbe devant surtout présenter une amplitude réglable dans le sens de la hauteur afin d'obtenir un bon tassement. Ces ressorts horizontaux améliorent donc le fonctionnement, ainsi que la bonne conservation du matériel.
La Fig. 11 montre l'application d'un dispositif de frappe à un vibro-crible monté sur une suspension élastique selon l'invention (Figs. 1-6). Les organes correspondants sont représentés par les mêmes références qu'en Figs. 1-6 et 9-10, Le dispositif est monté sur l'axe 43 qui traverse le ressort d'équilibrage 10 prenant appui sur un élément 54 du bâti 4. L'axe 43 traverse librement cet élément 54 sur lequel les marteaux 45 frappent de haut en bas.
Finalement, la Fig. 13 montre un vibro-crible dont les essieux 1 de l'équipage mobile sont montés sur des suspensions élastiques selon l'invention. L'inclinaison du crible peut être réglée au moyen de béquilles télescopiques 58, par exemple constituées par des fers en U pouvant coulisser l'un dans l'autre, l'extrémité inférieure de chaque béquille pouvant être fixée à volonté en un des points 59 du bâti, par exemple au moyen d'un boulon engagé dans une ouverture de la béquille 58 et l'ouverture 59 choisie.
Il va de soi que l'invention n'est pas limitée aux réalisations constructives décrites et illustrées, mais que, sans sortir du cadre de l'invention, elle peut être mise en oeuvre sous des formes constructives différentes permettant d'obtenir les effets visés.