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La présente invention se rapporte à un tamis à deux masses os- cillant en sens inverses, constituées par le cadre de tamis et un contre- châssis montés sur un bâti au moyen de lames de ressort ou de bielles et disposés l'un par rapport à l'autre de façon que leurs centres de gravité se déplacent sur une droite commune.
L'invention vise à améliorer un tel tamis et consiste à monter dans'le plan déterminé par les centres de gravité des deux masses et entre chaque masse et le bâti, un ou plusieurs ressorts (ressorts de mise à la masse) destinés à supporter le poids des masses, ces ressorts ou leurs constantes étant alorscalculés de façon que la somme des forces de ces ressorts soit toujours constante. Comme les centres de gravité du cadre de tamis et du contre-châsis se déplacent sur une droite commune, les forces des masses sont équilibrées. De plus l'invention offre le grand avantage que le bâti est continuellement chargé dans la même mesure, grâcesaux res- sorts de mise à la masse qui lui évitent de devoir supporter des charges différentes.
Cela permet non seulement d'équilibrer les forces des masses et donc de supprimer les causes de vibrations, mais aussi d'empêcher que depuis les ressorts de mise à la masse, des forces variables puissent être transmise à la fondation du tamis, par exemple au bâtiment, ce qui pour- rait provoquer des vibrations.
Les dessins annexés montrent deux fôrmes de réalisation préférées de l'invention, la figure 1 est une coupe longitudinale du tamis oscillant, la figure 2 est une coupe partielle suivant la ligne II-II, la figure 3 est une coupe partielle suivant la ligne III-III, la figure 4 est une coupe suivant la ligne IV-IV la figure 5 est une coupe suivant la ligne V-V la figure 6 montre la répartition du poids du cadre de tamis sur les bielles et les ressorts de mise à la masse, la figure 7 montre la répartition du poids du contre-châssis, la figure 8 représente le diagramme des ressorts de mise à la mas- se lorsque les @ @ ont le même poids, la figure 9 représente le diagramme des ressorts de mise à la mas- se lorsque les poids sont différents, la figure 10 montre un tamis à résonance en coupe longitudinale,
la figure 11 est une coupe suivant la ligne XI-XI, la figure 12 est une coupe suivant la ligne XII-XII.
Le cadre horizontal 1 du tamis est relié au bâti 2 par des bielles constituées par des lames de ressorts obliques 3, à faible constante élas- tique, par exemple des ressorts dits "Lignostone". Les lames de ressorts 4 parallèles aux précédentes relient le bâti au contre-châssis rectangu- laire 5 qui entoure le cadre du tamis. Comme le montre la figure 1 le cadre et le contre-châssis sont disposés l'un par rapport à l'autre de manière que leurs centres de gravité S1 et S2 soient situés sur une droite commune G qui s'étend perpendiculairement aux lames de ressorts, c'est-à-dire dans le sens des oscillations.
Au lieu des lames de ressorts 3 et 4 on peut aus- si utiliser des bielles rigides reliées d'une part au bâti et d'autre part au cadre du tamis ou au contre-châssis par des éléments en caoutchouc fai- blement élastiques,dits Silentblocs '. Un arbre de commande 7 est touril- lonné dans des paliers 6 du contre-châssis. Il porte de chaque côté du con-
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tre-châssis un excentrique 12, dont l'excentricité est, par exemple, de 30 mmo Les tringles d'excentrique 14 s'étendent dans l'espace entre le con- tre-châssis et le cadre et sous ce dernier,elles sont attachées chacune par deux ressorts en caoutchouc 15 à un taquet 16 du cadre.
Ces ressorts en caoutchouc ont une constante élastique relativement grande et une ten- sion préalable telle que bien que constituant une liaison articulée des ti- ges d'excentrique avec les taquets, ils forment néanmoins un accouplement pratiquement rigide entre ces élémentso Comme on peut le voir sur la figu- re 1, les tiges d'excentrique sont avantageusement montées de façon que le sens médian de leur mouvement coïncide avec la droite G en considérant la projection longitudinale suivant la figure 1. Les taquets sont reliés au cadre du tamis par un élément transversal 29 sensiblement en forme de U qui, comme le montre la figure 3, est fixé au cadre par des cornières 40 et pos- sède aux extrémités des cloisons transversales 30.
Les taquets sont sou- dés à ces dernièreso
L'arbre de commande 7 porte à son extrémité gauche une poulie 8 pour courroies trapézoïdales (figure 4). Pour assurer la symétrie, il est préférable de monter sur l'extrémité droite de l'arbre un volant 41 ayant le même poids que la poulie 8. Par l'intermédiaire de deux courroies 9 ; cette poulie est reliée à un moteur 10 monté sur une console 11 du bâti.
De cette manière, le cadre du tamis et le contre-châssis peuvent sous l'ac- tion de la commande par excentrique, effectuer des oscillations décalées en phase de 1800 dont les amplitudes sont inversement proportionnelles aux poidso Le contre-châssis, auquel outre le poids des paliers 6, il faut en- core ajouter environ deux tiers du poids des éléments de commande 7, 12, 14, 8 et 41, est calculé de façon à avoir pratiquement le même poids que le cadre de tamis avec le tiers restant du poids des éléments de commande.
De ce fait, le cadre oscille avec la même amplitude que le contre-châssis.
L'amplitude a la moitié de l'excentricité de l'excentrique 12 et elle est ici de 15 mmo
Comme on peut le voir sur la figure 4, l'arbre 7 présente entre les excentriques un coude 42 dirigé en sens inverse de deux-ci. Par rapport à l'axe des extrémités de l'arbre, le rayon et la masse du coude sont choi- sis de manière que les forces centrifuges engendrées d'une part par le cou- de et d'autre part par la commande à excentriques,sont opposées et identi- ques et de ce fait s'annulent. L'arbre de commande peut aussi être recti- ligne et être pourvu d'un ou plusieurs balourds développant des forces cen- ttifuges égales à celle des excentriques.
Dans le plan perpendiculaire à celui du dessin de la figure 1, et déterminé par les centres de gravité S1 et S2' sont montés de part et d'autre du tamis, entre le contre-châssis et le cadre d'une part et le bâ- ti d'autre part, des ressorts 25 et 37 relativement mous (dits ressorts de mise à la masse") servant à supporter le poids des masses oscillantes.
Ces ressorts sont constitués par deux éléments en caoutchouc sur les faces desquels est vulcanisée une plaque métallique 26 ou 38, et prennent appui en bas contre une traverse commune 44 du bâti. En haut, les ressorts 25 portent chacun contre un siège de ressort 24, dans lequel pénètre le gou- jon 23 d'une broche filetée 20 tourillonnée dans une saillie 17 du contre- châssis et pourvue d'un carré 22. Cette broche est serrée sur le contre- châssis à l'aide d'un écrou 21, ce qui l'empêche de se dégagero Il est avan- tageux de serrer entre les plaques métalliques médianes 26, une bielle 28 en forme de lame, fixée en haut au contre-châssis.
Le ressort est ainsi bien guidée Les ressorts 37 ont la même constante élastique que les ressorts 250 Ils portent chacun dans le haut sur un siège de ressort 36 dans lequel s'engage le goujon d'une broche filetée 32 La broche filetée comporte un carré 34 et est tourillonnée dans une plaque 43 soudée entre les branches
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de l'élément transversal 29, La broche 32 est également serrée par un écrou 33 contre cette plaque. Peur guider le ressort, il est prévu une bielle 45 en forme de lame dont une extrémité est serrée entre les plaques métalli- ques médianes 38, l'autre extrémité étant fixée au cadre du tamis.
On monte les ressorts de mise à la masse 25 et 37de la manière suivante : On pose d'abord le cadre et le contre-châssis sur des chevalets, dans une position correspondant à la position médiane. Après avoir monté les lames de ressorts 3 et 4 et le dispositif de commande, on place les ressorts de mise à la masse entre la traverse 44 et le siège de ressort 24 ou 36. Les ressorts sont alors comprimés en vissant les broches filetées jusqu'au moment où sous l'effet des forces élastiques, le contre-châssis et le cadre commencent à se soulever des chevalets. Après enlèvement de ces derniers, le tamis est Prêt à être utilisé.
Le poids Gl du cadre 1, y compris le tiers de celui des éléments de commande, est par exemple de 1900 kg. Comme le montre la figure 6, il se décompose en deux composantes L et E, la composante L s'étendant paral- lèlement aux lames de ressorts (composante des bielles) et la composante E dans le sens des ressorts de mise à la masse (composante de mise à la masse). La valeur de la composante L est de 1650 kg pour l'obliquité repré- sentée des lames de ressort. Ces composantes de poids se répartissent sur les lames de ressort 3 qui les traversent au bâti. La composante E dont la valeur est de 1000 kg est transmise au bâti par les deux ressorts de mise à la masse 37. Chacun de ces ressorts est donc chargé de la moitié de la composante de poids E, c'est-à-dire de 500 kg.
Avec les deux tiers restants du poids des éléments de commande, le contre-châssis 5 pèse également 1900 kg. Comme le montre la figure 7, ce poids se décompose en une composante L1 parallèle aux lames de ressorts et une composante E1 dans le sens des ressorts de mise à la masse , La composante L1 dont la valeur égale celle de la composante L c'est-à-dire 1650 kg, se répartit sur les lames de ressorts 4 qui la transmettent au bâti.
La composante E égale à la composante E, c'est-à-dire de 1000 kg., est transmise au bâti par les deux ressorts de mise à la masse 25. Chaque res- sort de mise à la masse 25 est donc chargé de 500 kg.
La figure 8 montre un diagramme représentant les conditions de travail d'un ressort 25. Sa constante élastique est calculée de façon que lorsque le ressort est comprimé de C = 50 mm il se produit une force élas- tique de P = 500 kgo Cette valeur représente la force élastique qu'engen- dre chaque ressort 25 dans la position médiane du contre-châssis sous l'ef- fet de la demi-composante E1. Si le contre-châssis atteint ensuite la posi- tion la plus basse, le ressort 25 est encore comprimé de 15 mm suivant 1' amplitude du contre-châssis, c'est-à-dire en tout de C1 = 65 mm, et la for- ce élastique P1 est alors de 650 kg. Lorsque le contre-châssis se trouve dans sa position la plus haute, la compression du ressort de mise à la mas- se est de C2 = 35 mm, sa force élastique P2 est alors de 350 kg.
Etant donné que les constantes élastiques des ressorts 37 sont exactement égales à celles des ressorts 25 et que les composantes E égalent les composantes E1' chaque ressort 37 subit dans la position médiane de la caisse, une compression de 50 mm et développe une force élastique de P = 500 kg. Dans la position la plus basse du cadre, la compression est de C = 65 mm et la force élastique P = 650 kg. Dans la position supérieure, la compression du ressort est de 351 mm et la force élastique P2 = 350 kg.
Si l'on considére un côté du tamis, on constate que dans la posi- tion supérieure du contre-châssis le ressort de mise à la masse 25 exerce une force de 350 kg sur le bâti. Le cadre du tamis se trouve dans sa posi-
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tion inférieure et le ressort de mise à la terre 37 exerce une force de 650 kg sur le bâti. La sone des deux forces est donc de 1000 kg.
Si l'on considère les ressorts 25 et 37 dans les positions extrêmes inverses des deux masses oscillantes, donc à l'instant où le contre-châssis atteint sa position inférieure et le cadre sa position supérieure, le ressort de mi- se à la masse 25 exerce une force de 650 kg. et le ressort 37 une force de 350 kg sur le bâtioLa somme de ces deux forces est donc également de 1000 kgo Dans la position médiane du cadre et du contre-châssis, la force exercée par chacun des ressorts 25 et 37 sur le bâti, est comme déjà dit, de 500 kg. La somme de ces forces élastiques est donc aussi de 1000 kg.
Il est clair que la somme des forces élastiques des deux ressorts est tou- jours de 1000 kg quelle que soit la position des masses oscillantes, c'est- à-dire qu'à n'importe quel moment elle est la même,
L'invention n'est pas limitée aux tamis dont le contre-châssis et le cadre ont le même poids. Au contraire, elle est applicable aussi lorsque les poids sont différentsc Dans ces derniers tamis, le rapport des ampli- tudes des masses oscillantes est inversement proportionnel au rapport de leurs poids. Lorsqu'on calcule les ressorts de mise à la masse de façon que leurs constantes élastiques soient entre elles comme sont entre eux les poids de leurs masses correspondantes, on obtient également un effet avantageux tel qu'à n'importe quel moment la somme des forces élastiques des ressorts de mise à la masse est égale.
Si, par exemple, le contre-châs- sis du tamis décrit plus haut a un poids égal à G , double de celui de la caisse, donc de 3t800 kg, l'amplitude du contre-châssis sera de 10 mm et celle du cadre de 20 mm.
La figure 9 est un diagramme représentant les conditions de tra- vail des ressorts de mise à la masse d'un pareil tamis. Dans ce diagram- me la ligne B est la caractéristique d'un ressort de mise à la masse 25 et la ligne C d'un ressort de mise à la masse 37. La constante élastique du ressort de mise à la masse 37 est alors calculée de façon qu'une compres- sion de C = 25 mm corresponde à une force élastique P de 500 kg. Cette valeur représente la force élastique qu'exerce chaque ressort 37 dans la position médiane du cadre, c'est-à-dire sous l'effet de la demi-composante de poids E. Lorsqu'ensuite le cadre atteint sa position inférieure, le res- sort de mise à la masse 37 se comprime, suivant l'amplitude du cadre, en- core de 20 mm, donc en tout de C = 45 mm. Sa force élastique, est alors de P = 900 kg.
Si le cadre occupe sa position supérieure, la compression totale du ressort est de C5 = 5 mm et sa force élastique P5 = 100 kg.
Etant donné que le poids du contre-châssis est le double de celui du cadre, c'est-à-dire que les composantes de poids du contre-châssis, di- rigées dans le sens des ressorts de mise à la masse, sont de 2000 kg, cha- que ressort 25 est chargé de 1000 kg dans la position médiane du contre- châssis. Comme d'autre part on sait que la constante élastique des ressorts 25 est le double de celle des ressorts 37, chaque ressort 25, dans la posi- tion médiane du contre-châssis, est comprimé exactement dans la même mesure que le ressort 25 dans la position médiane du cadre, c'est-à-dire de C6 = C3 = 25 mm. On obtient donc pour les ressorts 25 une compression de C6 = 25 mm et une force élastique P de 1000 kg.
Dans la position supérieure du contre-châssis, la compression des ressorts 25 est de C7 = 15 mmo Leur force élastique P est alors de 600 kgo Lorsque le contre-châssis, occupe sa position inférieure, la compression du ressort 25 est de C8 = 35 mm et sa force élastique P8 de 1400 kg;
Si on considère de nouveau les ressorts de mise à la masse d'un
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côté du tamis, on constate que dans la position inférieure du cadre le ressort 37 exerce une force de 900 kg sur le bâti.Le contre-châssis est alors dans sa position inférieure et le ressort de mise à la masse 25 exer- ce une force de 600 kg sur le bâti. La somme des deux forces est donc de 1500 kg.
Si on considère ces deux ressorts dans les positions extrêmes in- verses des masses oscillantes, c'est-à-dire à l'instant où la caisse a at- teint sa position supérieure, on constate que les ressorts de mise à la terre 37 exercent une force de 100 kg et les ressorts de mise à la terre 25 une force de 1400 kg sur le bâti. La somme de ces deux forces est donc de nouveau de 1500 kg. Dans la position médiane des deux masses, le res- sort 37 exerce une force de 500 kg et le ressort 25 une force de 1000 kg sur le bâti. Donc, dans la position médiane, la somme des deux forces est aussi de 1500 kg. Il est clair qu'également dans toutes les autres positions des masses oscillantes la somme des forces élastiques est de 1500 kg c'est- à-dire qu'à tout moment elle est constante.
Les diagrammes montrent que même dans les positions supérieures du contre-châssis ou du cadre, les ressorts de mise à la masse 25 et 37 conservent une certaine tension. Les ressorts de mise à la masse peuvent de ce fait appuyer constamment sur les sièges de ressort 24 ou 36, ce qui est très important. Cette condition doit être considérée pour le choix des ressorts de mise à la masse ou des constantes élastiques, c'est-à-dire que les constantes élastiques sont calculées de façon que dans la position mé- diane, la compression des ressorts soit plus grande sur l'amplitude du ca- dre ou du contre-châssis.
Le tamis à résonance représenté sur les figures 10 à 12 possède également un cadre horizontal 50, monté sur un bâti 52 au moyen de lames de ressort 51 très élastiques. Cette caisse est entourée de toutes parts d'un contre-châssis rectangulaire 53 relié au bâti par des bielles rigides 54 pourvues à leurs extrémités d'éléments en caoutchouc faiblement élas- tiques (Silentblocs). Les côtés longitudinaux du contre-châssis présentent chacun deux évidements 55 dans lesquels sont logés les ressorts d'oscilla- tion 56. Ceux-ci prennent appui d'une part sur un taquet 57 du cadre et d'autre part sur le contre-châssis. A l'extrémité gauche du tamis une biel- le 61 est reliée par un accouplement libre 62 aux deux taquets. Cette biel- le" est reliée à un vilebrequin 63 monté sur le contre-châssis.
Ce vilebre- quin est commandé par un moteur électrique 64 reposant sur le bâti. Pour des raisons de symétrie, on prévoit sur les deux côtés longitudinaux du tamis, une bielle.
Le poids du contre-ohâssis, auquel il y a de nouveau lieu d'ajou- ter environ un tiers du poids des éléments de commande, est 'environ le double de celui du cadre avec le tiers restant du poids desdits éléments.
Comme le montrent les dessins, le cadre et le contre-châssis sont montés entre eux de façon que leurs centres de gravité S3 et S se déplacent sur une droite commune G . Dans le plan perpendiculaire à celui de la figure 1 et dans lequel s'étend la droite G , sont également prévus des ressorts de mise à la masse 66 et 67 en caoutchouc, montés de part et d'autre du tamis entre le contre-châssis et le cadre d'une part et le bâti d'autre part. Ces ressorts s'étayent à une extrémité sur une console 68 du bâtie A l'autre extrémité ces ressorts prennent appui sur des sièges de ressort 70 et 71 reliés par des broches filetées 73 et 74 à la contre-masse ou châs- sis du tamis. Les ressorts 67 sont constitués par deux éléments superposés et suivant le poids du cadre ils ont une constante élastique qui est la moitié de celle des ressorts 66.
Dans ce cas également, la somme des for- ces élastiques, qu'engendrent au travail les ressorts de mise à la masse, est toujours constanteo Comme, d'autre part, les forces des masses sont équilibrées, ce tamis travaille également sans vibrations.
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Au lieu de prévoir un ressort dans le plan des centres de gravi- té on peut aussi en prévoir deux et les monter de part et d'autre et pa- rallèlement à ce plan, de façon à être à la même distance de ce dernier.
Lorsque les ressorts sont ainsi montés, leur force élastique résultante se situe dans le plan des centres de gravité.
L'invention s'applique aussi aux tamis dont les masses oscillan- tes sont suspendues. Dans ce cas, les composantes de mise à la masse sont absorbées par des ressorts-de traction, par exemple des ressorts hélicoi- daux, dont les constantes élastiques sont calculées comme décrit ci-des- sus. Les ressorts de traction sont alors montés de façon analogue aux exemples précités, reliés d'une part aux masses oscillantes et d'autre part au système porteur, par exemple le plafond du local où le tamis est monté.
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