BE516458A

BE516458A -

Info

Publication number: BE516458A
Authority: BE

Description

APPAREIL VIBRATEUR.

La présente invention se rapporte à un appareil vibrateur mécani- que du type rotatif.

Dans des appareils connus de ce genre on trouve généralement un corps principal, dit stator, dans lequel tourne une masse excentrée, dite ro- tor. La rotation de cette masse excentrée produit des vibrations qui sont transmises à l'extérieur. Le gros inconvénient de ces appareils réside dans le fait que l'axe de rotation de la masse est matérialisé par des roulements qui doivent résister à toutes les réactions qui sont considérables.

L'appareil suivant la présente invention permet de remédier à ces inconvénients.

Il est remarquable;, notamment, en ce qu'il comporte un arbre tour- nant logé et centré dans un corps principal creux (dit stator) et muni d'une ou de plusieurs masses montées d'une façon excentrée (dites rotor) par rapport audit arbre et susceptibles de s'appliquer et de rouler sur la surface inté- rieure dudit corps creux en créant un balourd de manière à éviter la transmis- sion de réactions radiales à l'arbre moteur.

Suivant une autre caractéristique de l'invention, la ou les masses excentrées sont susceptibles de se déplacer radialement par rapport à l'arbre tournant précité.

On voit immédiatement que cet appareil est parfaitement équilibré et que du fait du roulement du rotor dans le stator, c'est le stator qui en- caisse la réaction due à la force centrifuge et non pas les roulements dont la résistance n'est aucunement affectée.

D'autres caractéristiques de l'invention résulteront de la descrip- tion qui va suivre.

Dans le dessin annexé, donné uniquement à titre d'exemple, - la figure 1 est une coupe longitudinale d'un appareil conforme à l'invention; - la figure 2 en est une coupe suivant la ligne II-II de la figu- re 1; - la figure 3 représente un schéma d'une variante; - la figure 4 montre une autre variante; - la figure 5 est une coupe suivant la ligne V-V de la figure 4.

Suivant l'exemple des figures 1 et 2, l'appareil comprend un corps principal 1 de forme cylindrique (dit stator) par exemple monté sur un axe central 2 au moyen de roulements 3 et 4. A ses deux extrémités, le corps 1 est fermé par deux chapeaux 5 et 6.

L'axe 2 comporte deux flasques 7 et 8 entre lesquels se trouve un corps 9 par exemple cylindrique, dit rotor. Ce dernier est terminé par deux tourillons 10, 11 montés sur des roulements 12,12' dans des encoches 13 pré- vues dans les flasques 7, 8.

Une caractéristique essentielle de la présente invention réside dans le fait que, par suite de ce montage, le corps 9 (rotor) roule sur la surface intérieure du corps principal 1 (stator).

Le fonctionnement de l'appareil est très simple.

On fait tourner l'axe 2 dont les flasques 7, 8 entraînent le corps 9 qui forme balourd. De ce fait, le corps principal 1 se trouve animé de vi- brations.

Etant donné que le balourd 9 roule à l'intérieur du stator 1, on voit immédiatement qu'aucune réaction appréciable ne s'exerce sur les roule- ments 3,4 qui ne se détériorent pas. Ils ne sont soumis qu'aux effets des vibrations produites dans le corps principal 1 et ne sont soumis à aucune ré- action radiale. Les réactions dues à la force centrifuge sont absorbées par la surface intérieure du stator 1 sur lequel s'applique le rotor. Les roule- ments 12 et 12' ne sont soumis également à aucune réaction radiale due au ba- lourd. Ils ne subissent que les réactions dues au couple moteur dans le cas d'un stator cylindrique à base circulaire et d'un rotor également cylindri- que et parfaitement équilibré par rapport à son axe.

Le corps formant balourd 9 peut avoir toute forme autre que celle d'un cylindre à base circulaire ou, encore, être monté d'une façon excentrée de manière à multiplier les vibrations définitives produites ou à faire super- poser aux vibrations produites par la rotation de l'axe 2 les vibrations pro- duites par l'excentrage du balourd 9 proprement dit. Le rotor pourra par exem- ple être constitué par un cylindre percé d'un trou longitudinal ou d'une frai- sure déplagant son centre de gravité par rapport à son axe géométrique.

La figure 3 montre schématiquement un montage de ce type. Dans cet exemple, le cercle 14'matérialise le corps cylindrique principal 1 dont l'arbre 2 est matérialisé par le centre 15 de ce cercle.

Le balourd 9 est matérialisé par un cercle 16 ayant son centre géo- métrique en 17, mais monté autour d'un axe excentré 18. L'encoche 13 pratiquée dans le flasque 8 (voir figures 1 et 2) est matérialisée par une fourche 19 reliée au centre 15 par un rayon 20.

On a représenté quatre positions différentes du balourd 16. Ces positions ont été désignées par A, B, C, D.

Le sens de rotation de l'arbre 15 est celui montré par la flèche fl, tandis que le sens de roulement du balourd est désigné par f2.

Si l'on désigne par F'A, F'B, F'C, F'D les forces centrifuges qui s'exercent en A, B, C, D suivant le rayon ou le bras de la fourche 19, et par F"A, F"B, F"C, F"D les forces centrifuges dues au roulement et par conséquent

à la rotation instantanée du balourd 16 autour de son axe excentré 18, on voit que :
1 ) Dans la position A la force F"A est de sens opposé à la force F'A. La force résultante est alors :
F A = F' A - F" A
2 ) Dans la position B la force F"B est sensiblement perpendicu- laire au rayon 20. Il s'ensuit que la résultante FB est donnée par la résolu- tion du triangle de force F'B' F"B.

3 ) Dans la position C la force centrifuge Flic est de même sens que F'c. La force résultante est alors :
FC = F'C + F"C
4 ) On voit que la force résultante FD est donnée par le triangle de force F'D et F"D. '
Ces considérations appellent plusieurs remarques.

Tout d'abord, le cas A montre qu'il faut, pour que l'axe 18 ne soit pas amené à buter à l'intérieur de la fourche ou dé l'encoche 19, que
FA > 0, c'est-à-dire que :
F'A > F"A.

Ensuite, il y a lieu de noter que, dans le cas D, la force résul- tante change de sens par rapport à B. Il en résulte que le couple résistant par rapport à l'axe 2 change également de sens. Au surplus, ce couple est toujours variable et il convient de veiller à ce que le couple moteur soit constamment supérieur au couple résistant.

Enfin, la valeur des vibrations engendrées grâce à l'excentricité propre du balourd 9 (16) dépend essentiellement du rapport des rayons du ba- lourd et du rayon du corps principal.

Il appartiendra donc, dans chaque cas particulier, de choisir l'excentricité en tenant compte de ces remarques.

Suivant le mode de réalisation des figures 4 et 5, le rotor 9 est rendu indépendant de l'axe 2.

A cet effet, la partie centrale de cet arbre 2 est coupée et ce- lui-ci est matérialisé par les flasques 7 et 8 qui ne sont réunis que par deux arbres décalés et symétriques 21 et 22 portant des roulements 23, 23' et 24, 24'. Le rotor repose sur ces roulements qui l'entraînent et s'appuie sur les flasques par exemple par des billes 25, 26.

Le fonctionnement de ce dispositif est le même que celui des fi- gures 1 à 3.

Il présente certains avantages parmi lesquels il faut citer, tout d'abord, la possibilité de réduire le diamètre du stator. En effet, dans l'exem- ple précédent le rayon du stator doit être au moins égal au rayon de l'arbre augmenté de la valeur du diamètre du rotor, ce qui n'est plus le cas ici et permet de donner au rotor un diamètre supérieur tout en maintenant faible le diamètre du stator.

Un autre avantage résulte de la suppression des roulements placés dans les flasques 7 et 8 dont l'alignement nécessite un travail de précision.

Suivant les besoins, on emploiera l'un ou l'autre des modes de réa- lisation représentés.

Naturellement, il sera loisible de faire emploi dé plusieurs rô- tors en ayant soin de veiller à ce que le centre de gravité de l'ensemble soit déplacé par rapport à l'arbre tournant.

Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes d'exé- cution représentés et décrits qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple.

REVENDICATIONS.

Claims

1. Appareil vibrateur mécanique du type rotatif caractérisé en- ce qu'il comporte un arbre tournant logé et centré dans un corps principal creux (dit stator) et muni d'une ou de plusieurs masses montées d'une façon excentrée (dites rotor) par rapport audit arbre et susceptibles de s'appliquer et de rouler sur la surface intérieure dudit corps creux en créant un balourd de manière à éviter la transmission de réactions radiales à l'arbre moteur.- 2. Appareil suivant la revendication 1 caractérisé en ce que la ou les masses excentrées sont susceptibles de se déplacer radialement par rapport à l'arbre tournant précité.

3. Appareil suivant l'une des revendications précédentes, carac- térisé en ce que les masses précitées sont montées sur roulements à billes par exemple.

4. Appareil suivant l'une des revendications précédentes, carac- térisé en ce que, suivant un mode d'exécution, l'arbre tournant précité com- porte deux flasques dans lesquels sont ménagées des encoches radiales rece- vant les tourillons ou analogues appartenant à la masse précitée.

5. Appareil suivant l'une des revendications précédentes, carac- térisé en ce que la masse précitée est constituée par un cylindre à base cir- culaire, elliptique, ovale, etc...

6. Appareil suivant l'une des revendications précédentes, carac- térisé en ce que, suivant un mode d'exécution, les tourillons appartenant à la masse provoquant l'excentrement sont eux-mêmes décalés par rapport au cen- tre de gravité de ladite masse.

7. Appareil suivant l'une des revendications précédentes, carac- térisé en ce que l'arbre tournant est monté au moyen de roulements logés dans le corps principal précité.

8. Appareil suivant l'une des revendications précédentes, carac- térisé en ce que, suivant une variante, le rotor est libre à l'intérieur du stator et indépendant de l'arbre moteur.

Appareil suivant l'une des revendications précédentes, carac- térisé en ce que la partie de l'arbre moteur située à l'intérieur du stator est pratiquement supprimée.

10. Appareil suivant l'une des revendications précédentes, carac- térisé en ce que l'arbre moteur est simplement matérialisé par les flasques précités entre lesquels sont placés des roulements servant d'appui et de gui- dage au rotor qui est libre.

11. Appareil suivant l'une des revendications précédentes, carac- térisé en ce que les roulements précités sont portés par des arbres placés entre les flasques précités.

12. Appareil suivant l'une des revendications précédentes, carac- térisé en ce que le rotor bute à ses extrémités sur lesdits flasques par des roulements appropriés.

13. Appareil suivant l'une des revendications précédentes, carac- térisé en ce que, suivant une variante, la masse d'excentrement est constituée par un cylindre percé ou fraisé à un endroit au moins éloigné de l'axe. <Desc/Clms Page number 5>

14. Appareil en substance comme décrit et représenté aux dessins annexés. en annexe 2 dessins.