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AKTIEBOLAGET VIBRO-VERKEN, résidantà STOCKHOLM.
VIBRATEUR ROTATIF A MASSE EXCENTREE ROULANTE.
La présente.invention est relative à des vibrateurs rotatifs du type comprenant une voie ou partie de roulement pour galet, un corps de galet servant comme masse excentrée du vibrateur et agencée pour rouler sur la portée dans le but de recevoir un mouvement vibratoire qui lui est commu- niqué du fait de son mouvement excentré par rapport au centre de ladite por- tée, et un arbre monté coaxialementà ladite portée et accouplé audit corps de galet pour communiquer, lors d'un mouvement de rotation relatif entre la- dite portée et ledit arbre, une vitesse périphérique au corps de galet à sa surface coopérant avec la portée, qui soit différente de celle produite par un mouvement quelconque de la portée elle-même.
Dans des formes connues antérieurement de tels vibrateurs, le corps de galet a habituellement été accouplé à l'arbre par un pendule monté sphériquement, par un élément élastique ou un arbre flexible, ceci, cependant, provoquant des difficultés de construction et nécessitant une lon- gueur axiale relativement grande du dispositif vibrateur.
On a proposé aus- si d'entraîner le corps de galet magnétiquement, comme rotor à cage d'écu- reuil dans un moteur électrique asynchrone, mais ceci nécessite une forme de construction spéciale pour le dispositif d'entraînement
Le principal objet de la présente invention est de procurer un vibrateur rotatif, qui, si nécessaire, peut avoir une étendue axiale très petite et qui, par conséquent, conviendra pour être combiné à, par exemple, un moteur électrique de commande de type convenable quelconque, pour former un ensemble vibratoire compact mais qui peut être combiné aussi-à un moteur à combustion interne ou analogue. En d'autres termes, les avantages du dit type de vibrateur rotatif peuvent être utilisés quelque soit le dispositif moteur dont on dispose.
Comme il est bien connu, ces avantages consistent principalement en la possibilité d'obtenir pratiquement toute fréquence dési-
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rée de vibration avec une certaine vitesse convenable du dispositif moteur, en proportionnant correctement le corps de galet par rapport à la portée de roulement. En outre, grâce à l'invention, on obtient une liberté accrue dans le choix de la fréquence, du fait que la fréquence peut aussi être char- gée en faisant des changements dans la transmission employée, suivant l'inven- tion, entre l'arbre et le corps roulant et par un choix encore de la relation de diamètre entre le corps de galet et la portée, plus libre encore que ce n'est possible en pratique dans les dispositifs précédemment connus.
L'invention est principalement caractérisée en ce'que l'arbre est rigide et est accouplé au corps de galet par une transmission à engrena- ges ou analogue, en sorte que le corps de galet agira comme roue planétaire se déplaçant autour de l'arbre. La portée est de préférence fixe pendant que l'arbre est entraîné mais l'agencement opposé est convenable aussi comme cela sera montré plus tard. La transmission à roues dentées peut être rem- placée par une transmission à friction ou une transmission à courroie, par exemple, si l'on trouve que de telles formes conviennent mieux. Cependant, en général, une coopération par dents entre l'arbre et le corps de galet est préférée, en raison de l'absence de glissement, lorsqu'on utilise un tel dis- positif.
Le principe de l'invention, et les autres objets et particulari- tés caractéristiques de l'invention apparaîtront plus clairement de la descrip- tion subséquente de plusieurs formes de réalisation du vibrateur rotatif sui- vant l'invention, comme montré schématiquement aux dessins ci-annexés,à titre d'exemple. Sur les dessins, toutes les figures montrent des coupes axiales des diverses parties des vibrateurs rotatifs, toutes les dites parties 'étant- généralement de section transversale circulaire.
- Figure 1 montre l'extrémité d'un moteur électrique qui a été combiné à un vibrateur rotatif suivant l'invention; - Figure 2 montre un moteur électrique avec un arbre de rotor tubulaire, ledit moteur étant combiné avec un vibrateur double suivant l'inven- tion.
- figure 3, Figure 4 et Figure 5 montrent des formes de varian- tes d'un vibrateur suivant l'invention,dans lesquelles l'arbre est entraîné et engrène avec le corps de galet.
- Figure 6, montre une forme de construction dans laquelle le corps de galet coopère à friction avec l'arbre, - Figure 7 montre un vibrateur dans lequel le corps de galet est entraîné par l'arbre par l'intermédiaire d'une courroie de transmission.
- Figure 8 est une variante du principe de l'invention dans lequel la portée de roulement est entraînée tandis que l'arbre est fixe.
Dans toutes les figures les mêmes lettres de référence sont employées pour les parties qui remplissent la même fonction dans les diffé- rentes formes de construction,et plus particulièrement, A est la portée de roulement ou voie circulaire, B est le corps de galet et C est l'arbre coopé- rant avec le corps de galet.
A la figure 1, l'arbre C est entraîné et comprend l'arbre de rotor d'un moteur électrique 1 à une extrémité duquel est fixé le vibrateur.
Il est évident qu'un vibrateur de ce type peut avantageusement être agencé également à l'autre extrémité du moteur 1. L'arbre C est pourvu à son autre extrémité d'un pignon denté 2 qui engrène avec une roue dentée correspondan- te 3 qui est rigidement attachée au centre du corps de galet B formant un moyeu sur le corps de galet qui prend la forme d'une roue. En vue d'empêcher un glissement entre le corps de galet B et la voie A, le corps de galet est
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pourvu de dents 4 à sa périphérie le long du bord le plus éloigné du moteur, ces dents étant adaptées pour coopérer avec une couronne de préférence inter- changeable à denture interne 5 montée dans le carter du vibrateur.
Lorsque l'arbre C est mis en rotation, le corps de galet B fonctionne comme une roue planétaire se déplaçant autour de l'arbre C, ce qui fait que des vibrations à fréquence autre que celle de l'arbre soient produites.
Dans la forme de construction montrée à la figure 2, le dispo- sitif d'entraînement comprend un moteur électrique 1, mais dans ce cas l'ar- bre de commande C est tubulaire. Le corps de galet B consiste ici en deux disques circulaires ou roues 10 dont chacune est agencée pour rouler sur sa voie A à chaque extrémité du moteur 1, et les roues 10 sont reliées rigide- ment entre elles au moyen d'un arbre de galet 11 qui près de chaque roue por- te un pignon denté 12 qui coopère avec une couronne dentée intérieure 13 à chaque extrémité de l'arbre tubulaire de commande ou arbre du moteur C. Une broche guide circulaire 14 fait saillie sous forme d'un prolongement de l'ar- bre du moteur 11 au delà de chaque roue 10, ladite broche guide étant propre à coopérer avec une broche centrale correspondante 15 à l'extrémité respecti- ve 16 de l'ensemble vibrateur.
Ces broches guides servent à guider le corps de galet lorsque ce dernier est dans une position de repos et à maintenir les pignons 12 en prise avec les couronnes dentées 13. Lorsque l'arbre C tourne pendant le fonctionnement du moteur 1, un mouvement de roulement est communiqué au corps de galet B le long de la voie ou portée A grâce à la tran- mission du mouvement par les couronnes à dents 13 et les pignons dentés 12 en sorte qu'un mouvement planétaire est exécuté par le corps de galet.
Si on le désire, un agencement de vibrateur semblable peut être entraîné par un dispositif de commande séparé, le moteur 1 étant remplacé par une poulie à courroie 17 ou analogue, comme indiqué sur le dessin, et dans ce cas la distance entre les roues 10 peut naturellement être appréciablement réduite et la transmission du mouvement au corps de galet B peut avoir lieu au moyen d'un simple pignon denté 12 et d'une couronne dentée correspondante 13.
A la figure 3, on voit un dispositif vibrateur suivant l'in- vention qui peut être employé avec avantage dans ce qu'on appelle un vibra- teur à immersion. Egalement dans ce cas l'arbre C est entraîné par un mo- teur de commande (non montré) et est monté concentriquement par rapport à la partie A et au vibrateur à immersion en général.
L'arbre C est pourvu à une de ses extrémités d'un pignon denté 2 qui est en prise avec une couronne dentée intérieurement 20 du corps de galet B qui, semblablement au corps de galet de la Figure 1, a la forme d'une roue avec un moyeu 21 faisant saillie du côté opposé à l'arbre C, ce moyeu, qui coopère avec une broche de guidage fixe 22 située centralement par rapport à la voie A, servant à guider le corps de galet B dans ses positions de repos et à maintenir la couronne den- tée 20 en prise avec le pignon denté 2,lorsque le vibrateur est démarré.
Dans l'agencement modifié montré à la figure 4, l'arbre C, comme à la Figure 1, est garni d'un pignon denté 2 à son extrémité, qui engrène avec un pignon 3 qui fait saillie au centre du côté du corps de ga- let B tourné vers l'arbre C. Le corps de galet B est sensiblement en for- me de tasse, en sorte qu'une de ses surfaces intérieures roule contre une portée en forme de broche A faisant saillie à l'intérieur du corps de ga- let, la dite portée étant concentrique avec l'arbre C.
Il est manifeste qu'également dans ce cas le corps de galet B exécutera un mouvement plané- taire autour de l'arbre C, mais du fait des proportions inversées entre la voie et le corps de galet en comparaison avec la forme de construction montrée à la figure 1, le rapport entre le corps de galet et l'arbre de commande sera appréciablement changé par rapport à celui de la figure 1.
Dans la forme de construction suivant la figure 5, la portée A est également en forme de broche tandis que le corps de galet B est en forme de tasse et est pourvu d'un moyeu de guidage central 23 qui coopère avec la portée en sorte que cette dernière fonctionne aussi comme broche de guidage.
Le corps de galet B est garni à sa périphérie extérieure de
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dents d'engrenage 24 et l'arbre C est pourvu à son extrémité d'un prolongement en forme de bol 25 qui entoure le corps de galet et la broche-portée A, la denture intérieure 26 de l'intérieur du prolongement étant propre à coopérer avec les dents 24 et ainsi à entraîner le corps de galet lorsque l'arbre tour- ne
La forme de construction suivant la figure 6 montre un boîtier de vibrateur avec une portée de galet A, à travers laquelle tourne l'arbre de commande C. L'arbre C est muni de deux volants écartés axialement 30 et si- tués de chaque côté de la voie A et ayant une surface de friction convenable.
Le corps de galet B qui est de diamètre assez petit pour pouvoir rouler directement entre la voie A et l'arbre C est pourvu à chaque extrémité d'une broche centrale 31 avec lesquelles broches les volants 30 de l'arbre C font contact, en sorte que le corps de galet B est mis en mouvement planétaire par une rotation relative entre l'arbre et la portée A. Une coopération à dents peut, naturellement, être employée aussi, ici, au lieu d'une coopéra- tion à frottement entre les volants 30 et les broches 31 et semblablement le corps de galet B peut être pourvu de dents qui coopèrent avec les dents cor- respondantes de la portée A, en vue d'empêcher le glissement. Ceci s'appli- que à toutes les formes de construction montrées. L'enveloppe ou l'arbre peuvent naturellement être maintenus immobiles.
A la figure 7, le corps de galet B comprend une roue-volant avec, à chaque extrémité, des broches de guidage faisant saillie au centre, 32, 32', la dernière se prolongeant dans le même sens que l'arbre C et étant reliée à celui-ci par une courroie de transmission 33 qui court autour de la broche 32' et passe sur une poulie de commande 34 de l'arbre C. En vue de maintenir le corps de galet B en contact avec la voie A, la broche de guidage 32 et la partie extérieure de la broche de guidage 32' coopèrent chacun avec les paliers à billes 35 et 36 dont le premier est monté sur l'arbre C. Le mouvement de rotation de l'arbre C est transmis au corps de galet B par la courroie 33 en sorte que le corps de galet est amené à rouler le long de la portée A.
Si l'arbre C est entraîné dans le même sens à la figure 7 que dans l'exemple montré à la figure 1, le corps de galet tournera autour en sens contraire puisque la courroie lui donnera le même sens de rotation que celui de l'arbre C. La courroie peut, naturellement, être remplacée par une chaîne ou analogue.
La forme de construction suivant la figure 8 diffère des for- mes précédentes principalement par le fait que la voie A est ici mise en mouvement de rotation, tandis que l'arbre C est immobile. La voie A est agen cée à l'intérieur d'une coque tournante 40 montée sur un arbre de commande 41 et le corps de galet B est propre à rouler à l'intérieur de la dite coque et est alors guidé par les broches guides 42 à chaque bout, comme décrit au- paravant. Le corps de galet B est muni d'un pignon denté 43 faisant saillie du côté écarté de l'arbre de commande 41, ce pignon coopérant avec une couron- ne dentée intérieure 44 dans l'arbre fixe C en forme de tasse qui fait partie du carter du vibrateur.
Grâce à la friction entre la voie A et le corps de galet B, ce dernier est mis en rotation par le mouvement de la voie et du fait de la coopération entre le corps de galet et l'arbre C il sera amené a. exécu- ter un mouvement planétaire.
Comme on le verra des exemples donnés ici, le principe de l'in- vention peut être modifié dans de larges limites d'un point de vue construc- tif et en conséquence les exemples auxquels on se réfère ne doivent pas être regardés comme limitant le champ de l'invention. Il sera de suite évident à ceux qui sont au courant de la technique, de quelle manière les formes de construction montrées schématiquement à titre d'exemples peuvent être trans- formées en projets pratiques.