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AKTIEBOLAGET VIBRO-VERKEN, résidant à STOCKHOLM.
VIBRATEUR.
La présente invention est relative à un dispositif de guidage pour vibrateurs comportant un corps roulant ou galet mobile axialement qui roule le long d'un chemin de roulement ou piste en exécutant un mouvement planétaire.De tels galets peuvent être actionnés de toute façon approp- riée connue, telle que par exemple au moyen d'un champ magnétique rotatoi= re, d'un mécanisme permettant un déplacement axial, d'arbres flexibles, d'accouplements à frottement et analogues.
Chaque galet (sauf peut être, et dans certaines circonstances, une sphère) se déplaçant le long d'un chemin de roulement circulaire, ou piste, porte contre le chemin de façon telle que celui-ci peut être consi- déré comme comprenant deux pistes séparées par un certain espace, principa- lement une pour chaque partie extrême du galet comptée dans le sens de l'axe de rotation dudit galet.
Etant donné cependant qu'il est impossible en pratique de réaliser absolument le même diamètre pour deux parties dé- terminées avec précision de la piste et du galet, le galet, dans les vibra= teurs du genre en question, aura toujours une certaine tendance à se tordre dans un sens ou dans l'autre par suite du fait qu'il prend une position obli- que, due au rapport entre les diamètres des parties du chemin de roulement et du galet coopérant l'une avec l'autre, qui n'est pas le même aux deux ex- trémités.Pour ce motif,une tendance au déplacement axial dans le chemin de roulement prend naissance dans le galet., ce qui, dans certaines condi- tions peut être nuisible.
En fabriquant un vibrateur du genre en question dans lequel le galet est axialement libre, il et clair par conséquent qu'il faut prendre des mesures spéciales pour être sûr que le galet ne sera pas par trop dépla- ce dans le sens axial au cours de son mouvement roulant planétaire.Il a été trouvé désavantageux de guider le galet au moyen d'organes d'extrémité con- tre lesquels il est prévu que portent les extrémités du galet,
étant donné que la tendance du galet à être déplacé dans un sens ou direction axial peut
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être si forte qu'il peut en résulter une usure très considérable des orga- nes d'extrémité et de plus.9 1-'emploi de tels organes d'extrémité donne naissance à un certain frottement qui peut affecter de façon nuisible le mouvement du galet.Dans certains cas celui-ci peut., bien entendu;, être guidé au moyen de paliers de butée axiaux ou sphériques par exemple., cela étant en particulier le cas lorsque le galet travaille comme une pendule conique., mais dans de tels cas le palier est soumis à de grands efforts axiaux dans des conditions défavorables.
La présente invention a pour but de fournir une solution du pro- blème d'obtenir un guidage axial pour un galet axialement mobile qui per- mette à celui-ci de trouver lui-même une position d'équilibre au cours de son mouvement planétaire.
Le dispositif selon l'invention est principalement caractérisé par le fait que le chemin de roulement, et,ou la partie du galet coopérant avec ledit chemin, est composé de deux parties dont l'une a un diamètre augmentant d'une façon générale progressivement dans la direction de l'au- tre partie, le profil de la section droite axiale des parties du chemin et de la surface du galet qui coopère avec étant tel que le galet au repos soit en contact avec chaque partie du chemin sensiblement en un seul point.
L'invention va maintenant être décrite plus en détail avec réfé- rence au dessin annexé, qui représente de façon schématique un certain nom- bre de modes de construction ou de réalisation du dispositif selon ladite invention. Dans ce dessins - la figure 1 est une coupe axiale d'un chemin de roulement ou piste avec un corps roulant ou galet selon un des modes de construction de l'invention; - les figures 2 et 3 représentent des corps roulants ou galets qui peuvent remplacer le galet de la figure 1; - la figure 4 est une coupe axiale d'un autre mode de construc- tion du vibrateur selon l'invention; = la figure 5 montre l'application de l'invention à un vibra- teur avec un galet travaillant comme une pendule;
- la figure 6 représente un mode de construction plus compli- qué de l'invention dans lequel la déviation du galet pendant son mouve- ment de roulemen t est utilisée pour obtenir une surface de contact plus grande entre le galet et le chemin; - la figure 7 montre l'application du même principe que dans la figure 6 à un galet en forme de manchon qui tourne autour d'un arbre central flexible; - les figures 8, 9 et 10 sont des coupes axiales de variantes de construction de vibrateurs à corps roulant qui démontrent les diverses possibilités que l'on peut envisager pour établir le corps roulant et les chemins de roulement de façon telle que le but de l'invention soit atteint.
Sur la figure 1, les deux éléments principaux du vibrateur sont indiqués en 1 et 2, respectivement. Selon ce que l'on désire, l'une ou l'au- tre partie peut être maintenue fixe, et regardée comme le chemin de roule- ment, tandis que la partie mobile peut être regardée comme le galet du vi- brateur.Le corps roulant ou galet peut, bien entendu, être actionné se- lon un certain nombre de moyens divers qui nont rien à voir avec la pré- sente invention Si l'élément en forme de manchon indiqué par 1 sur la fi- gure 1 est regardé comme le chemin de roulement du vibrateur tandis que l'élément indiqué par 2 est regardé connue le corps roulant du vibrateur, il ressortira du dessin que ledit chemin est divisé en deux parties., 3 et 4,
toutes deux coniques ou en tous cas ayant un diamètre augmentant dans le sens axial., l'augmentation étant dirigée de l'une vers 1-'autre partie.
D'autre part., l'élément ou galet 2 comporte deux parties 5 et 6 formant
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supports sphériques, respectivement, lesquelles portent sur les surfaces 3 et 4. L'élément ou galet 2 est mobile librement dans le sens axial, et dans le cas de torsion du galet se produisant dans un sens ou dans l'au- tre par suite des différences dans les rapports diamétraux entre les cir- conférences le long desquelles coopèrent les parties sphériques 5 et 6 et les chemins de roulement 3 et 4, pendant que le vibrateur travaille c'est- a-dire pendant que le galet 2 est en rotation,
il est clair que le galet 2 par son propre mouvement de torsion prendra graduellement une position dans laquelle les relations diamétrales entre les parties du chemin de roulement et les parties sphériques du galet seront exactement semblables aux deux ex- trémités dudit galet., de telle sorte que la position axiale de celui-ci res- tera stable.
Au lieu de fabriquer le galet 2 avec des supports sphériques, on peut le faire totalement cylindrique, ainsi que montré figure 2, ou en for- me de bobine conique comme montré figure 3. La seule différence est alors que les corps roulants ou galets selon les figures 2 et 3 seront au contact des surfaces formant chemins de roulement 3 et 4 à leurs faces d'extrémité.
Le galet cylindrique ou en forme de bobine peut, bien entendu., être plus étroit au centre et ressembler à un arbre avec des galets fixes, ainsi qu'indiqué en traits mixtes sur la figure 2.
Selon le mode de construction représenté figure 4, les marnes conditions s'appliquent que dans la figure 1, mais ici l'élément de vibra- teur en forme de manchon 1 comporte des surfaces de support convexes en deux points séparés axialement. Ces surfaces de support sont indiquées en 7 et 8. L'autre élément ou galet 2 comporte par contre des parties d'extré- mité coniques 9 et 10, lesquelles coopèrent avec lesdites surfaces de sup- port convexes. Le résultat est le mêmeque relativement à la figure 1, à savoir,que le galet prendra graduellement une position pour laquelle les conditions sont les mêmes aux deux parties d'extrémité du galet., de sorte que la position axiale de celui-ci restera stable.
L'élément en forme de manchon de la figure 4 peut, bien entendu, servir également de corps rou- lant de façon satisfaisante, tandis que l'élément central 2 joue le rôle de chemin de roulement fixeo
Sur la figure 5, 11 indique un galet fonctionnant comme une pendule conique supporté de façon à être axialement mobile dans un sup- port sphérique 12 à une extrémité du vibrateur., tandis qu'une extrémité de pendule épaissie 11' coopère avec un chemin de roulement 13 lequel, se- lon l'invention est divisé en deux parties, 14 et 15, toutes deux coni- ques et s'écartant dans le sens de l'une vers l'autre
La figure 6 représente un mode de construction dans lequel le galet 20 est d'une nature telle,
qu'il est dévié vers l'extérieur pendant son mouvement planétaire, par suite de la force centrifuge, par rapport au centre du chemin de roulement 21. En d'autres termes, selon toutes con- sidérations essentielles, le galet 20 est cylindrique quand le vibrateur ne travaille pas., tandis qu'il sera dévié lorsque le vibrateur travaille- ra.
Ces conditions sont utilisées selon l'invention pour obtenir une gran- de surface de contacta c'est-à-dire, pour obtenir le contact entre le galet et le chemin de roulement sur une longueur axiale appréciable, et en con- séquence, les deux parties 22 et 23 formant chemin de roulement du chemin 21 ont une forme telle, qu'elles s'écartent dans le sens de l'une vers l'autre en correspondance avec la courbe qui doit être décrite par le ga- let pendant que le vibrateur est en action.
Sur. la figure 7, on a adopté la même idée que sur la figure 6, avec cette différence que le galet 25 revêt ici la forme d'un manchon qui tourne autour d'un arbre 26 traversant le manchon et muni de surfaces de support servant de pistes ou chemins de roulement. L'arbre 26 est prévu pour être fixé à ses extrémités à un cadre ou analogue et cet arbre est as- sez mince ou flexible pour pouvoir être dévié par le mouvement planétaire du galet 25, comme il est indiqué sur le dessin.
En prévoyant aux deux ex-
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trémités de l'arbre 26 des surfaces de support 27 sensiblement coniques et dont la conicité correspond essentiellement à la déviation que subit l'arbre 26 sous les efforts engendrés par le mouvement du galet, celui-ci., qui a des surfaces de support cylindriques 28, viendra en contact avec 1* ar- bre sur une longueur axiale relativement grande.
Dans les deux modes ou for- mes de construction mentionnées en dernieron obtient une pression super- ficielle plus faible lors du mouvement du galet, sur le chemin de roule- ment, ce qui est avantageux car l'usure des pistes ou chemins en est dimi- nuée
Sur la figure 8 est représenté un vibrateur à corps roulant dans lequel indifféremment., est mobile soit la partie externe 30 en forme de man- chon, soit l'élément interne 31. La partie en forme de manchon 30 est ici munie d'une surface de support 32 qui s'écarte coniquement dans la direc- tion allant vers l'autre surface de support 33 qui est cylindrique.Comme dans le cas de la figure 1, l'élément interne 31 est muni de parties de sup- port sphériques 34.
Dans ce cas également, la partie mobile, que ce soit la partie en forme de manchon 30 ou l'élément interne 319 prendra d'elle-mê- me une telle position axiale relativement à l'autre élément dans le vibra - teur, que les conditions de relation diamétrale aux deux parties de la piste soient exactement semblables.L'action sera, bien entendu, équivalente si la partie en forme de manchon est munie de parties de support sphériques et l'élément interne, d'une partie de support conique et d'une partie de support cylindrique.
Sur la figure 9, qui représente un vibrateur à corps roulant de la même construction en principe que celui représenté sur la figure 8, la partie en forme de manchon 35 comporte une partie de piste conique 36 qui s'écarte dans la direction allant vers l'autre partie de piste 37 qui a des surfaces de support sphériques.L'élément interne 38 dans ce vibrateur comporte une partie 39 formant support sphérique qui coopère avec la par- tie de piste conique 26, et une partie 40 formant support cylindrique qui coopère avec la partie de piste sphérique 37.La partie formant support 40 qui est cylindrique peut aussi bien être conique comme indiqué en traits mixtes en 41,
la conicité de cette partie étant alors telle que le diamètre aille en augmentant dans la direction de la partie de support 39. Dans les deux cas, l'élément mobile., qu'il s'agisse de la partie en forme de man- chon 35 ou de l'élément interne 38, se tordra de lui-même jusqu'à une po- sition d'équilibre dans laquelle la relation diamétrale entre les parties coopérantes de la piste et du galet soient exactement semblables aux deux extrémités de l'élément mobile.
Enfin,la figure 10 représente une forme limite de construction pour le vibrateur à corps roulant selon l'invention, dans laquelle la par- tie externe 45 en forme de manchon, ou bien l'élément 46 interne, peut être fixe, tandis que l'autre partie est mobile. L'élément interne 46 comporte des parties de support sphériques 47, tandis que l'élément externe 45 en forme de manchon comporte deux pistes, dont l'une, 48, est conique et s'é- carte dans la direction allant vers l'autre en faisant un certain angle co- nique.
L'autre piste 49 est également conique et s'écarte dans la direction s' éloignant de la piste 48, mais avec un angle conique plus petit que ce- lui de ladite piste 48. Dans ce cas également, le fonctionnement sera ana- logue à ce qui a été précédemment décrit, étant donné que le galet, au cours de sa rotation, prendre toujours une position qui soit telle que les conditions de relation diamétrale aux deux extrémités du galet soient sem- blables
Dans tous les modes de réalisation du principe de l'invention sus-déerits et représentés, à l'exception du mode représenté sur la figure 5, le galet, qu'il s'agisse de la partie en forme de manchon ou de la par- tie centrale, est amené à travailler avec son axe sensiblement parallèle à l'axe longitudinal de l'élément fixe.
Cela n'est pas essentiel, bien en- tendu,comme on peut le voir sur la figure 5, étant donné que, en construis sant les parties de support de la piste et du galet qui coopèrent- à une
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extrémité du vibrateur avec un diamètre moyen différent de celui des par- ties correspondantes à l'autre extrémité du vibrateur, le mouvement du ga- let peut être provoqué sans qu'il y ait guidage spécial dans une piste ou chemin dans laquelle son axe coupera l'axe central de la partie fixe en un point situé à l'extérieur de la piste.
Dans ce cas également, cependant, il doit être possible pour le corps roulant ou galet de prendre une position pour laquelle les conditions de relation diamétrale soient les mêmes aux deux extrémités ou aux deux parties de support du galet
Il a été mentionné dans l'introduction que les deux parties de la piste ou du galet devaient avoir un diamètre augmentant ou diminuant, en générale de façon progressive. Cela implique que le diamètre n'a pas besoin nécessairement d'augmenter ou de diminuer exactement lorsque l'on examine la coupe des parties par exemple à la loupe.\) ou au microscope.Des circon- stances pratiques rendent impossible la fabrication économique de la sur- face d'un cône ou d'un cylindre qui soit complètement lisse, ce qui n'est d'ailleurs pas nécessaire.En réalité.,
dans les conditions ordinaires de travail au tour par exemple la surface revêtira pratiquement la forme de gradins.Le galet lui-même use la piste pendant son fonctionnement, cepen- danty de sorte que la progression désirée de la surface est obtenue.
L'invention n'est pas naturellement limitée aux modes ou for- mes de construction représentés sur le dessin, mais peut être appliquée à différents genres de vibrateurs ayant un corps roulant ou galet axialement mobile.