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L'invention concerne un mécanisme rotatif à balourd qui est plus particulièrement destiné aux dispositifs vibreurs pour la compression du sol, de béton frais, etc'.
On connaît des dispositifs de ce genre, ainsi que d'autres dispo- sitifs, opérant par création de vibrations et dans lesquels ces vibrations sont engendrées au moyen de masselottes rotatives. Les masselottes sont alors fixées à une certaine distance de l'axe de rotation, par exemple sur un plateau d'excentrique. Il est aussi connu, dans les dispositifs de com- pression, de rendre réglable l'excentricité des masselottes, de sorte que la valeur de la force centrifuge engendrée, qui aumente comme le carré de la vitesse de-rotation pour une même excentricité des masselottes, peut être modifiée.
Dans un dispositif de compression connu de ce genre, les masse- lottes se composent de deux éléments disposés de manière à être réglables sur la périphérie d'un plateau d'excentrique. Lorsque les deux éléments sont disposés de façon à être diamétralement opposés sur la périphérie du pla- teau, l'excentricité est nulle. Elle croit avec la diminution de l'angle formé par les lignes reliant les centres de gravité des éléments de masse- lotte et l'axe de rotation.
Le réglage de l'excentricité dans ces mécanismes à balourd con- nus ne peut être effectué que manuellement et à l'arrêt du mécanisme. :
Sans tenir compte du fait que l'arrêt du mécanisme est nuisible pour la marche d'un dispositif de compression, par exemple, il faut encore con- sidérer que l'excentricité ne peut toujours être réglée sans nouvel arrêt que pour certaines conditions de fonctionnement supposées.
Dans les dispositifs de compression qui opèrent en résonance en vue d'obtenir l'effet de compression le plus important , dans lesquels la vitesse de rotation du mé- canisme à balourd est donc maintenus égale au nombre de vibrations propres du systeme de vibration 'dispositif sur masse à comprimer", la condition de résonance se modifie par exemple continuellement du fait que, pour une compression progressive du sol, du béton etc., l'élasticité de celui-ci augmente ou que le dispositif est transporté d'un emplacement comprimé vers un emplacement non encore comprimé.
Un réglage constant de la vitesse de rotation pendant la marche est donc nécessaire en vue de maintenir la vitesse de rotation du mécanisme à balourd constamment en condition de résonance Il peut alors être nécessaire, d'une part, d'accroître la vitesse de rotation dans une telle mesure que la froce centrifuge engendrée avec l'excentricité préalablement réglée devient trop importante. D'autre part, il est désirable de ne pas engendrer une force centrifuge trop faible pour les petites vitesses de rotation.
Il est donc nécessaire, dans de tels dispositifs , en dehors de la modification constante de la vitesse de rotation du mécanisme à balourd, de régler également continuellement l'importance de l'excentricité. Ceci ne peut évidemment être obtenu qu'imparfaitement ou pas du tout par réglage manuel préalable de l'excentricité des masselottes.
L'invention a pour objet de réaliser un mécanisme à balourd répondant entièrement aux exigences indiquées. Elle consiste à constituer chaque masselotte en une masselotte principale placée sur 1-'axe du mécanisme et en une ou plusieures contre-masselottes mobiles par rapport à l'axe du mécanisme, ces contre-masselottes étant déplaçables pendant la rotation de l'axe du mécanisme, de maniere telle que leur force centrifuge s'oppose à la force centrifuge dellamasselotte principale ou qu'elle augmente cette derniere force-
Un mode de réalisation préféré de l'invention consiste à rendre automatique, et en dépendance de la vitesse de rotation de l'axe , le déplacement de la ou des contre-masselottes, de sorte que la force centrifuge de la ou des contre-masselottes s'oppose,
pour une augmentation de la vitesse
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de rotation , dans une mesure croissante à la force centrifuge de la masselotte principale.
A cet effet, la ou les contre-masselottes sont avantageusement reliées à la masselotte principale au moyen de ressorts de compression et de traction, de sorte qu'elles ne se déplacent par rapport à la masselotte principale que pour une valeur de la-force centrifuge dépassant leur force de traction ou de compression. A l'aide d'une mesure correspondante de la force du ressort+peut alors être déterminée la vitesse de rotation pour laquelle la ou les contre-masselottes entrent en mouvement et pour laquelle débute leur action d'opposition à la force centrifuge de la masselotte principale.
Cette action d'opposition peut être obtenue par diverses dispositions de la ou des contre-masselottes. Cependant , cette ou ces contremasselottes sont disposées de manière telle que leur distance à l'axe de rotation de la masselotte principale -se modifie, pour des vitesses de rotation croissantes, dans les sens voulu.
Ceci est obtenu, dans un mode de réalisation préféré de l'invention, en disposant deux contre-masselottes de même grandeur sur un axe commun diamétralement opposé au centre de gravité de la masselotte principale, les contre-,masselottes pouvant se déplacer en rotation contre l'action des ressorts;
Un autre mode de réalisation conforme à l'invention ne comprend qu'une contre-masselotte qui est diamétralement opposée au centre de gravité de la masselotte principale et qui est disposée de manière à pouvoir tourner avec la masselotte principale autour d'un axe commun, sa distance radiale par rapport à la=masselotte principale pouvant se modifier en opposition à l'action de ressorts.
Dans un mécanisme à balourd conforme à l'invention, la vitesse de rotation peut être accrue dans une plus grande mesure, sans augmentation exagérée de la force centrifuge, que dans les mécanismes à balourd à excentricité constante. L'excentricité des masselottes s'adapte alors, dans le mode de réalisation à réglage automatique, aux vitesses de rotation en question sans autre disposition complémentaire.
Deux modes de réalisation de mécanismes à balourd conformnes à 1' invention et appliqués à un dispositif de compression seront maintenant décrits, à titre d'exemples, non limitatifs, en se référant aux dessins annexés dans lesquels
La figure 1 est une vue en élévation du dispositif de compression; la figure 2 est une demi-coupe transversale du dispositif, réalisée suivant l'axe A-A de la figure 1, correspondant à un premier mode de réalisation du mécanisme à balourd; la figure 3 est une coupe longitudinale de ce dispositif suivant l'axe B-B de la figure 2 ; la figure 4 est une vue en plan, correspondant à la figure 3, du mécanisme à balourd , la figure 5 montre la position d'une masselotte correspondant à la figure 2 pendant les petites vitesses de-rotation.du mécanisme;
la figure 6 est une vue en élévation d'un dispositif correspondant à celui de la figure 1, mais équipé d'un second mode de réalisation du mécanisme à balourd ; la figure 7 est une demi-coupe¯transversale du dispositif, réalisée suivant l'axe C-C de la figure 6 ; la figure 8 est une coupe longitudinale de ce dispositif suivant l'axe D-D de la figure 7 ;
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la figure 9 est une vue en plan du mécanisme à balourd corres- pondant à la figure 8 ; la figure 10 montre la position d'une masselotte correspondant à la figure 8 pendant les grandes vitesses de rotation du mécanisme.
Les figures 1 et 6 montrent que le dispositif comprend la-pla- que de base 1, destinée à être placée sur la matière à comprimer, le car- ter 2 solidaire de façon quelconque de cette plaque et qui reçoit l'arbre
3 du mécanisme avec les masselottes, ainsi que le moteur d'entraînement
14 qui est avantageument constitué par un moteur à combustion interne.
Le moteur d'entraînement 4 est, dans les modes de réalisation représentés, disposé ser un cadre porteur 6 en aciers ronds qui n'est figuréque par- tiellement dans les dessins et qui repose, au moyen de supportsprofilés en
U 7, ou de tubes, sur des ressorts 8, ceux-ci étant supportés par des con- soles 9 fixées sur la carter 2. Le dispositif d'entraînement avec le moteur
4 est donc étayé par rapport à la plaque de base, qu'il y a lieu de faire vibrer, de telle sorte qu'il ne participe pas ou faiblement aux vibrations de la plaque 1.
D'autre part, le dispositif d'entraînement constitue une masse statique qui augmente l'effet de compression de l'ensemble du dis- positif vibreur, en ce sens qu'il pousse, pour ainsi dire, la plque de base 1 dans la matière à 'comprimer. Un arbre articulé 10 assure la com- pensation du mouvement relatif de la plaque de base par rapport au dispo- sitif d'entraînement , cet arbre étant commandé par le moteur d'entrainement 4, en passant par des engrenages intermédiaires non représentés, et entraîne lui-même la poulie supérieure 11 d'un jeu de poulies, la courroie 12 passant sur la poulie inférieure 13. Les extrémités extérieures 45 de l'arbre articulé 10 sont portées par des bras de support 46 fixés sur le carter 2.
Dans les figures 2 et 7 n'a été représentée que la moitié du dispositif, de sorte qu'un seul entraînement par courroie 11,12, 13 y est visible. Cependant , l'autre moitié du dispositif est organisée de la même façon. Grâce à l'arbre articulé 10, conformé en arbre à cardan, qui est protégé dans sa partie libre par une enveloppe élastique 14, on obtient que la distance entre les poulies supérieure et inférieure de l'entraînement à courroie reste constante pendant la marche du dispositif, ce qui diminue considérablement l'usure des entraînements à courroie. Les poulies inférieures 13 sont clavetées sur l'arbre 3 du mécanisme à balourd, cet arbre tournant dans des paliers ou roulements à billes 44 du carter 2.
Dans le mode de réalisation représenté, l'arbre''3 porte, dans chaque moitié du dispositif, deux masselottes 20,21 (figure 2) ou 22,23 (figure 7), les masselottes 21 ou 23 étant solidaires de l'arbre 3 par la clavette 42 , de sorte qu'elles tournent avec l'arbre 3. Les masselottes 20 ou 22 peuvent , par contre, tourner par rapport à l'arbre 3. Elles sont reliées aux masselottes correspondantes 21,23 au moyen d'un train d'engrenages coniques 24, de sorte qu'elles tournent en sens contraire.
Selon l'invention, chacune des masselottes des modes de réalisation du mécanisme représentés comprend une masselotte principale et une contre-masselotte.
Dans le mode de réalisation des figures 2 et 4, la masselotte principale est constituée par un élément de masse centrifuge 25 formant un demi-cercle qui, lorsqu'il appartient à la masselotte 21 est fixé sur' l'arbre 3 an moyen d'une clavette 42. L'élément-25 présente une portion 26 qui dépasse l'arbre 3 et dont la coupe transversale est conformée en U,
l'espace intérieur de l'U étant destiné à recevoir les extrémités de bras de support 27 sur les autres extrémités desquels sont fixées des contre-masselottes 28 d'importance égale Les bras de support 27 peut se déplacer l'un par rapport à l'autre autour du boulon commun 29 ét les contre-masseloes 28 sont reliées à la masselotte principale 25 au moyen de ressorts de traction 29 qui maintiennent les contre-masselottes 28, en position normale, pres de la masselotte principale 25.
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Lors des petites vitesses de rotation du mécanisme, les contremasselottes 28 occupent sensiblement l'une par rapport à l'autre et par rapport à la masselotte principale 25 la position représentée dans la figure 5. Si, par contre, la vitesse de rotation du mécanisme augmente, la force centrifuge de chacune des contre-masselottes 28 devenant plus grande que la force des ressorts de traction 19, les contre-masselottes 28 se déplacent sous l'effet de leur propre force centrifuge dans le position relative à la masselotte principale 25 représentée dans la figure 3 ou plus loin, de sorte que les contre-masselottes 28 engendrent jusqu'à leur position terminale une fonce centrifuge de plus en plus grande qui s'oppose à la force centrifuge engendrée par la masselotte principale 3$.
La òr-ce centrifuge absolue réalisée par le mécanisme reste ainsi sensiblement constante indépendamment de la vitesse de rotation du mécanisme.
Dans le mode de réalisation des figures 7 à 10, la masselotte principale est constituée par un élément sensiblement rectangulaire 30 qui est fixe sur l'arbre 3 au moyen de la clavette 42 en ce qui concerne la masselotte 23, et qui peut tourner librement sur l'arbre 3 lorsqu'il s' agit de la masselotte 22. La masselotte 30 est encore équipée d'une mas- selotte supplémentaire 31 qui est guidée et peut se déplacer à l'intérieur d'une échancrure 32, en forme de U, de la masselotte 30. Cette masselotte supplémentaire 31 est, en position de repos, maintenue à distance de la masselotte 30 au moyen de ressorts 33 qui butent contre la-.masselotte 30 et qui entourent des boulons 34, ceux-ci traversant librement la masselotte 30 et étant solidaires, par l'une de leurs extrémités, de la masselotte supplémentaire 31.
La contre-masselotte principale formée par les éléments 30 et 31 est constituée par un élément 35 diamétralement opposé au centre de gravité de la masselotte principale, cet élément étant fixé aux autres extrémités des boulons 34 et comprenant des talons 36 dirigés vers l'intérieur et au moyen desquels il est guidé dans les échancrures correspondantes de la masselotte 30.
Ce mode de réalisation de réglage du balourd opère également automatiquement, et ceci de la manière suivante. La contre-masselotte 35 ainsi que la masselotte supplémentaire 31 sont maintenues pour les petites vitesses de rotation du mécanisme dans la position relative à la masselotte principale représentée dans la figure 8. La masselotte supplémentaire 31 engendre alors une force centrifuge venant s'ajouter à celle délira, masselotte 30, ce qui annule la force centrifuge engendrée par la contre-masselotte 35 (figure 8).
Lorsque par contre la vitesse de rotation du mécanisme augmente, la contre-masselotte 35 se déplace, contre la force des ressorts de-compression 33, vers l'extérieur dans la position représentée dans la figure 10, en entraînant la masselotte supplémentaire 31 qut bute contre la masselotte 30. La force centrifuge engendrée par la masselotte 30 et par la masselotte supplémentaire 31 est donc déjà plus faible. en soi- que dans la position suivant la figure 8 et elle est, en plus, encore diminuée par la contre-masselotte 35 qui est diamétralement opposée;
Pour une forme correspondante de la masselotte 30, la masselotte supplémentaire 31 peut aussi être supprimée et remplacée par une piece transversale ordinaire qui relie les boulons 34 entre eux.
D'autres modifications peuvent être apportées dans le care de l'invention. C'est ainsi,-par exemple, que la force des ressorts pourrait être modifiée pendant la marche par des moyens hydrauliques ou pneumatiques, par exemple par l'effet d'un :pression d'huile, ou les ressorts eux-mêmes pourraient être remplacés entièrement ou partiellement par ces moyens ou des moyens semblables. D'autre part, la vitesse de rotation à partir de laquelle la ou les contre-masselottess se mettent en mouvement peut aussi être déterminée par d'autres moyens, par exemple au moyen de vis d'arrêt entre la masselotte principale et la ou les contre-masselottes. Enfin,
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le mécanisme peut aussi être utilisé pour des applications autres que ceux indiqués plus haut.