EP0567551B1 - Dispositif de mise en vibration ultrasonique d'une structure non accordee - Google Patents
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- EP0567551B1 EP0567551B1 EP92904057A EP92904057A EP0567551B1 EP 0567551 B1 EP0567551 B1 EP 0567551B1 EP 92904057 A EP92904057 A EP 92904057A EP 92904057 A EP92904057 A EP 92904057A EP 0567551 B1 EP0567551 B1 EP 0567551B1
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- B07B1/00—Sieving, screening, sifting, or sorting solid materials using networks, gratings, grids, or the like
- B07B1/28—Moving screens not otherwise provided for, e.g. swinging, reciprocating, rocking, tilting or wobbling screens
- B07B1/40—Resonant vibration screens
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- B07B2230/00—Specific aspects relating to the whole B07B subclass
- B07B2230/04—The screen or the screened materials being subjected to ultrasonic vibration
Definitions
- the present invention relates to a device for ultrasonic vibration of one or more non-tuned structure (s).
- These structures can be of very different types, however within the framework of the present description, one will be limited essentially to a sieving structure, without this having to be interpreted as a limitation of the object of the present invention.
- FR-A-2 233 108 describes sieving equipment provided with an ultrasonic transducer placed in direct contact with the sieving fabric.
- Document DE-A-38 13 178 discloses a device for vibrating a structure at an ultrasonic frequency, comprising at least one electro-acoustic converter able to vibrate in a direction of vibration and rigidly fixed to said structure by means of metal fasteners tuned to the frequency of the converter, the links with the structure being located in a belly area of amplitude of said fasteners.
- the object of the present invention is precisely to develop an ultrasonic vibration device which makes it possible to eliminate all the drawbacks of the devices of the prior art.
- the main object of the present invention is to make a support structure resonant, for example a support for canvas, membrane or any other plate which, by construction, has no resonance at the frequency used by the ultrasonic transmitter.
- the ultrasonic device according to the invention also aims to optimize the ultrasonic efficiency, whatever the shapes and dimensions of the structure to be vibrated.
- one of the main objectives of the present invention has been to prevent the ultrasonic transducer from coming into direct contact with the screen fabric or the working membrane.
- the device according to the invention makes it possible to excite the mesh from ultrasonic energy previously distributed in its support frame, thus limiting as much as possible the stresses at the anchor points.
- the ultrasonic device, according to the present invention must also be able to adapt to existing structures by modifying the geometric shape of the connecting elements tuned in integer multiples. half wavelength of the delivered frequency.
- a device for vibrating at an ultrasonic frequency of a non-tuned structure which is characterized by the fact that it comprises at least one electroacoustic converter rigidly fixed to said structure by means of metallic fasteners tuned to the frequency of the converter, the structural links being located in a belly area of amplitude of said fasteners and the resonance of the assembly being ensured by fixing a nut or any metallic assembly tuned as an integer multiple of half-wavelength.
- one of the essential aims of the ultrasonic device is to be able to easily adapt to different types of pre-existing structures as well as to structures having shapes and dimensions imposed according to their destination.
- the ultrasonic device according to the invention achieves this objective, for example using the two embodiments shown diagrammatically in FIGS. 1 and 2.
- the structure has been shown diagrammatically by the representation bearing the reference 10. It is a structure of any kind which has not been granted, for example a structure supporting any working member, in particular a screen cloth .
- the ultrasonic device firstly comprises an electroacoustic converter 12 which must therefore be rigidly fixed to said structure 10.
- the connections with the structure 10 are located in an area belly of amplitude V.
- the metal fastening elements consist of coupling bars 14.
- the coupling bars 14 are interposed between two walls facing the structure 10.
- the ultrasonic converter can be constituted by one or more transmitters of any kind, it can indeed be electrostrictive transmitters. magnetostrictive, electrocapacitive, or even piezoelectric.
- the coupling bars have an outer surface which has been profiled so as to adapt to the particular dimensional configuration of the structure and so as to respect the resonance.
- the ultrasonic device of FIG. 1 there is illustrated a way of intervening over the length of a half-wave at the frequency of the converter 12.
- the surface outside of the coupling bars 14 has, in the vicinity of their nodal zone, a radial narrowing 16 having a symmetry of revolution about the axis of said bars 14.
- FIG. 2 involves coupling bars 14 whose external surface has, still in the vicinity of their nodal zone, a radial bulge 18 also having a symmetry of revolution about the axis bars 14.
- the embodiment illustrated in Figure 3 shows the vibration of a support frame 10 on which is maintained a filter cloth 20.
- the attachment of the vibration device is carried out on two opposite sides 22, 24 of the support frame 10.
- the electroacoustic device used consists in this configuration of a unidirectional converter 12, of a coupling bar 26 which is tuned as an integer multiple of half wavelength, as well as of a nut 28 also tuned in half length wave. Note that the attachment of this set of vibration on the support frame 10 is also carried out in a belly area of amplitude.
- the connection between the different elements present, namely, the converter 12, the coupling bar 26 and the tuned nut 28, is advantageously obtained by screwing through orifices made in the opposite parts of the support 10.
- the rigid connection of the setting device in vibration with the structure 10 can be achieved by any other suitable means, the main thing being to obtain a perfectly rigid connection between the structure and the vibrational device. This is how recourse may be had to forcibly fitting the various bodies present, or else to bonding and / or welding.
- FIG. 4 illustrates another embodiment making it possible to resonate a circular structure 30 which is not tuned, between fixing lugs 32 and 34 secured to the structure 30.
- two end bars 36 and 38 ensure the tightening of the electroacoustic assembly on the aforementioned fixing lugs 32 and 34.
- the coupling bars 36 and 38 are tuned in an integer multiple of half wavelength of the frequency emitted by the converter 12.
- the external surface of the coupling bars 36 and 38 can be profiled to adapt to the particular configuration of the frame 30 while respecting the resonant frequency of the converter 12.
- the embodiment illustrated in Figure 5 relates to a variant of the device shown in Figure 3.
- the electroacoustic assembly constituted by the converter 12 and the two associated coupling bars 40 and 42 have been arranged outside the work area of the support frame 10 carrying the filter cloth 20.
- the coupling bars 40, 42 can also be welded or preferably screwed to the converter, the connection with the extension of the parts of the support frame can also be advantageously carried out by screwing a nut granted on the threaded end 44 of each coupling rod 40, 42.
- any suitable rigid attachment means can be used, the main thing being to achieve a good mechanical connection between the support frame 10 and the ultrasonic device of the invention.
- This particular embodiment in which the ultrasonic device is arranged outside the working area of the structure 10, has the advantage of being able to be used for example in a humid atmosphere. It will also be noted that this design makes it possible to implant the structure, or even the entire structure and the electroacoustic device, within a sealed chamber where a controlled atmosphere of gas prevails.
- FIG. 6 illustrates an embodiment in which a converter 12 produces the excitation of a stack of three identical structures 10 constituted by support frames of filter cloth.
- each of the structures 10 vibrates in its own mode and in resonance with the ultrasonic emission device.
- the connection of the various structures 10 with the frame of the entire ultrasonic device is non-rigid.
- use will advantageously be made of an elastomer type material which makes it possible on the one hand to secure the structure and on the other hand to seal it between each stage.
- each of the structures will be connected to the neighboring structure according to the same diagram, in order to preserve the phenomenon of acoustic resonance on each floor.
- the flexible connection produced by the elastomer-based material also ensures sealing while not restricting the various stages of the structure and thus allowing them to enter into resonance.
- the converter 12 is made integral with fixing lugs 46 by using a plurality of coupling bars 48, preferably associated with one another by screwing.
- the fixing members constituted by the coupling bars will be tuned to the frequency of the converter 12 produced in half wavelength.
- FIG. 7 illustrates another variant of a device for exciting a stack of several non-tuned circular structures 10.
- the device shown is in all respects similar to that shown in FIG. 6, with the exception, however, that the structures here have circular shapes.
- Figure 8 illustrates a final embodiment in which the vibrating device comprises an ultrasonic converter 12 coupled by screwing to a coupling rod 50, produced at half wavelength and coming to enclose a circular plate 52 constituting the upper disc of a cylindrical drum 54 can for example play the role of support member of a mesh or a filter.
- the ultrasonic vibration device can be used interchangeably and in superposition with any other low frequency vibrating device commonly encountered on the market.
- the emission of ultrasounds communicated to the non-tuned structure can be carried out continuously or in a pulsed mode. As indicated above, it can be produced by superimposing low frequency vibrations in a range of 100 to 3000 vibrations / min. for amplitudes of the order of 1 to 30 mm and preferably in a range of 300 to 1,500 vibrations / min. for amplitudes of the order of 5 to 20 mm.
- the amplitude of the ultrasonic vibrations is adapted to the product treated in said structure and is advantageously between 2 and 30 microns peak to peak and preferably between 5 to 20 microns peak to peak.
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Description
- La présente invention concerne un dispositif de mise en vibration ultrasonique d'une ou de plusieurs structure(s) non accordée(s). Ces structures peuvent être de types très différents, cependant dans le cadre de la présente description, on se limitera essentiellement à une structure de tamisage, sans que cela ne doive être interprété comme une limitation de l'objet de la présente invention.
- Depuis de nombreuses années, il est bien connu que la mise en vibration ultrasonique de tamis améliore les rendements qualitatifs et quantitatifs du tamisage de poudres fines ou de granulés réputés difficiles à traiter.
- Il convient de rappeler par exemple les problèmes rencontrés avec les poudres microniques et submicroniques, minérales, métalliques et céramiques, ou encore les granules sphéroïdiques qui ont tendance à colmater les tamis. Les techniques d'assistance par ultrasons ont déjà été décrites dans la littérature spécialisée et en particulier dans l'ouvrage intitulé Crowford Engineering de Frederick and Co.
- L'état de la technique peut également être illustré par FR-A-2 233 108 qui décrit des équipements de tamisage dotés d'un transducteur ultrasonique placé au contact direct de la toile de tamisage.
- On observera qu'un tel dispositif se trouve limité à des tamis circulaires. L'émission des ultrasons se faisant à partir d'un point d'ancrage unique, la maille est en outre soumise à des contraintes non négligeables à ce niveau, ce qui peut engendrer son usure prématurée et, en conséquence, une pollution du produit passant.
- Dans le cas du tamiseur utilisant plusieurs étages de toile, il est nécessaire de multiplier d'autant le nombre de transducteurs avec la complexité de montage que cela impose. Ce dispositif de l'art antérieur présente un autre inconvénient dans la mesure où, dans tous les cas, le convertisseur se trouvera exposé directement au produit traité et devra donc la plupart du temps être monté de manière étanche.
- On connaît par le document DE-A-38 13 178 un dispositif de mise en vibration à une fréquence ultrasonique d'une structure, comprenant au moins un convertisseur électro-acoustique apte à vibrer selon une direction de vibration et fixé de façon rigide à ladite structure au moyen d'éléments de fixation métalliques accordés à la fréquence du convertisseur, les liaisons avec la structure se situant dans une zone de ventre d'amplitude desdits éléments de fixation.
- La présente invention a précisément pour but de mettre au point un dispositif de mise en vibration ultrasonique qui permette d'écarter tous les inconvénients des dispositifs de l'art antérieur.
- Le but principal de la présente invention est de rendre résonante une structure support, par exemple un support de toile, de membrane ou de toute autre plaque qui, par construction, ne présente aucune résonance à la fréquence utilisée par l'émetteur ultrasonique.
- Le dispositif ultrasonique, selon l'invention, a également pour but d'optimiser le rendement ultrasonique, quelles que soient les formes et les dimensions de la structure à mettre en vibration. Bien-sûr, l'un des objectifs principaux de la présente invention a été d'éviter que le transducteur ultrasonique vienne au contact direct de la toile du tamis ou de la membrane de travail. En outre, dans le cas du tamis, le dispositif selon l'invention permet d'exciter la maille à partir d'une énergie ultrasonique préalablement répartie dans son cadre support, limitant ainsi au maximum les contraintes au niveau des points d'ancrage. Enfin, comme cela se trouvera explicité plus en détail dans la suite de la présente description, le dispositif ultrasonique, selon la présente invention, doit également pouvoir s'adapter à des structures existantes en modifiant la forme géométrique des éléments de liaison accordés en multiples entiers de demi longueur d'onde de la fréquence délivrée.
- Conformément à la présente invention, ces objectifs ont pu être atteints grâce à la mise au point d'un dispositif de mise en vibration à une fréquence ultrasonique d'une structure non accordée, qui se caractérise par le fait qu'il comprend au moins un convertisseur électroacoustique fixé de façon rigide à ladite structure au moyen d'éléments de fixation métalliques accordés à la fréquence du convertisseur, les liaisons de structure se situant dans une zone de ventre d'amplitude desdits éléments de fixation et la résonance de l'ensemble étant assurée par la fixation d'un écrou ou de tout ensemble métallique accordé en multiple entier de demi-longueur d'onde.
- D'autres caractéristiques et avantages de l'objet de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée faite ci-après, notamment en référence à des modes de réalisation particuliers illustrés sur des dessins annexés, dessins sur lesquels :
- les figures 1 et 2 représentent deux types de profilage différents de barreaux de couplage, de manière à s'adapter aux contraintes dimensionnelles d'une structure à faire vibrer, tout en respectant la fréquence de résonance;
- les figures 3 à 8 illustrent différentes variantes de modes de réalisation destinés à mettre en vibration ultrasonique des structures simples ou multiples affectant des formes différentes.
- On rappellera que l'un des buts essentiels du dispositif ultrasonique, selon l'invention, est de pouvoir s'adapter facilement à différents types de structures pré-existantes ainsi qu'à des structures présentant des formes et des dimensions imposées en fonction de leur destination. Le dispositif ultrasonique selon l'invention permet d'atteindre cet objectif, par exemple à l'aide des deux modes de réalisation schématisés sur les figures 1 et 2.
- Sur ces figures, la structure a été schématisée par la représentation portant la référence 10. Il s'agit d'une structure de nature quelconque non-accordée, par exemple d'une structure supportant un organe de travail quelconque, notamment une toile de tamisage.
- Le dispositif ultrasonique, selon l'invention, comprend tout d'abord un convertisseur électroacoustique 12 qui doit donc être fixé de façon rigide à ladite structure 10. Dans tous les modes de réalisation décrits, les liaisons avec la structure 10 se situent dans une zone de ventre d'amplitude V.
- Cette fixation est réalisée au moyen d'éléments métalliques qui sont accordés à la fréquence du convertisseur étant entendu que la longueur desdits éléments inclut l'épaisseur des pattes de liaison avec la structure 10. Sur les modes de réalisation illustrés aux figures 1 et 2, les éléments de fixation métalliques sont constitués par des barreaux de couplage 14. Les barreaux de couplage 14 sont interposés entre deux parois en regard de la structure 10.
- Bien entendu, ces éléments de fixation métalliques doivent être accordés à la fréquence du convertisseur. En l'occurence, ils ont été choisis en demi-longueur d'onde de la fréquence fournie par le convertisseur ultrasonique, la mise en résonance de l'ensemble impliquant la présence d'un écrou ou de tout élément métallique accordé à la fréquence de travail en prolongement des éléments de liaison. On précisera que le convertisseur ultrasonique peut être constitué par un ou plusieurs émetteurs de nature quelconque, il peut en effet s'agir d'émetteurs éléctrostrictifs. magnétostrictifs, électrocapacitifs, ou encore piézoélectriques.
- On observera que les barreaux de couplage présentent une surface extérieure qui a été profilée de façon à s'adapter à la configuration dimensionnelle particulière de la structure et de manière à respecter la résonance.
- C'est ainsi que dans le dispositif ultrasonique de la figure 1, se trouve illustrée une manière d'intervenir sur la longueur d'une demi-onde à la fréquence du convertisseur 12. Dans le mode de réalisation de la figure 1, la surface extérieure des barreaux de couplage 14 présente, au voisinage de leur zone nodale, un rétrécissement radial 16 présentant une symétrie de révolution autour de l'axe desdits barreaux 14.
- Ce mode de réalisation particulier dans lequel les barreaux de couplage affectent une forme rétrécie au voisinage de leur zone nodale en raison de la présence d'une gorge ou analogue 16, permet de réduire les barreaux de couplage 14, tout en conservant la résonance.
- A l'inverse, le mode de réalisation illustré dans la figure 2 fait intervenir des barreaux de couplage 14 dont la surface extérieure présente, toujours au voisinage de leur zone nodale, un renflement radial 18 présentant également une symétrie de révolution autour de l'axe des barreaux 14.
- Ce profilage particulier adopté dans le mode de réalisation de la figure 2 permet au contraire de rallonger la longueur des barreaux de couplage 14, toujours en respectant la fréquence propre du convertisseur 12.
- Le mode de réalisation illustré à la figure 3 représente la mise en vibration d'un cadre support 10 sur lequel se trouve maintenue une toile filtrante 20. La fixation du dispositif de mise en vibration est réalisée sur deux cotés opposés 22, 24 du cadre support 10. Le dispositif électroacoustique utilisé se compose dans cette configuration d'un convertisseur unidirectionnel 12, d'un barreau de couplage 26 qui est accordé en multiple entier de demi longueur d'onde, ainsi que d'un écrou 28 également accordé en demi longueur d'onde. On notera que la fixation de cet ensemble de mise en vibration sur le cadre support 10 est réalisée également dans une zone de ventre d'amplitude. La solidarisation entre les différents éléments en présence, à savoir, le convertisseur 12, le barreau de couplage 26 et l'écrou accordé 28, est avantageusement obtenue par vissage au travers d'orifices ménagés dans les parties opposées du support 10. Il convient toutefois de noter que la solidarisation rigide du dispositif de mise en vibration avec la structure 10 peut être réalisée par tout autre moyen approprié, l'essentiel étant d'obtenir une liaison parfaitement rigide entre la structure et le dispositif vibrationnel. C'est ainsi que l'on peut avoir recours à un emmanchement à force des différents organes en présence, ou encore à un collage et/ou soudage.
- Dans le mode de réalisation de la figure 3, on peut également remplacer les orifices traversants, recevant les filetages de liaison entre le convertisseur 12, le barreau de couplage 26 et l'écrou accordé 28, par des fentes débouchant à l'arête supérieure des éléments 22 du cadre support. Les zones rétrécies de liaison entre les différents éléments 12, 26 et 24 peuvent ainsi s'engager à force dans lesdites fentes pour assurer la liaison rigide avec le cadre support 10.
- La figure 4 illustre un autre mode de réalisation permettant de mettre en résonance une structure circulaire 30 non accordée, entre des pattes de fixation 32 et 34 solidaires de la structure 30. Dans ce mode de réalisation particulier, deux barreaux d'extrémité 36 et 38 assurent le serrage de l'ensemble électroacoustique sur les pattes de fixation précitées 32 et 34. Les barreaux de couplage 36 et 38 sont accordés en un multiple entier de demi longueur d'onde de la fréquence émise par le convertisseur 12.
- Bien entendu, si nécessaire, la surface extérieure des barreaux de couplage 36 et 38 peut être profilée pour s'adapter à la configuration particulière du cadre 30 tout en respectant la fréquence de résonance du convertisseur 12.
- Le mode de réalisation illustré à la figure 5 est relatif à une variante du dispositif représenté à la figure 3. Cependant dans ce cas particulier, l'ensemble électroacoustique constitué par le convertisseur 12 et les deux barreaux de couplage associés 40 et 42 ont été agencés à l'extérieur de l'aire de travail du cadre support 10 portant la toile filtrante 20.
- Dans cette conception, les barreaux de couplage 40, 42 peuvent également être soudés ou de préférence visses au convertisseur, la liaison avec le prolongement des parties du cadre support pouvant également être avantageusement réalisée par vissage d'un écrou accordé sur l'extrémité filetée 44 de chaque barreau de couplage 40, 42.
- Là encore, tout moyen de fixation rigide approprié peut être utilisé, l'essentiel étant de réaliser une bonne liaison mécanique entre le cadre support 10 et le dispositif ultrasonique de l'invention. Ce mode de réalisation particulier dans lequel le dispositif ultrasonique est agencé à l'extérieur de la zone de travail de la structure 10, présente l'avantage de pouvoir être utilisé par exemple en atmosphère humide. On notera également que cette conception permet d'implanter la structure, voire même l'ensemble de la structure et du dispositif électroacoustique, au sein d'une chambre étanche ou règne une atmosphère contrôlée de gaz.
- La figure 6 illustre un mode de réalisation dans lequel un convertisseur 12 produit l'excitation d'un empilage de trois structures identiques 10 constituées par des cadres supports de toile filtrante. Dans ce type de configuration, chacune des structures 10 vibre sur son mode propre et en résonance avec le dispositif d'émission ultrasonique. La liaison des différentes structures 10 avec le bâtit de l'ensemble du dispositif ultrasonique est non rigide. A cet effet, on utilisera de façon avantageuse un matériau de type élastomère qui permet d'assurer d'une part la fixation de la structure et d'autre part l'étanchéité entre chaque étage. Par ailleurs, chacune des structures sera reliée à la structure voisine selon le même schéma, afin de conserver le phénomène de résonance acoustique à chaque étage. La liaison souple réalisée par le matériau à base d'élastomère assure par ailleurs l'étanchéité tout en ne bridant pas les différents étages de la structure et en leur permettant ainsi d'entrer en resonance. Tout comme dans les modes de réalisation précédemment définis, le convertisseur 12 est rendu solidaire de pattes de fixation 46 par utilisation d'une pluralité de barreaux de couplage 48, de préférence associés entre eux par vissage. Bien entendu, conformément à la présente invention, les organes de fixations constitués par les barreaux de couplage seront accordés à la fréquence du convertisseur 12 réalisé en demi longueur d'onde.
- La figure 7 illustre une autre variante d'un dispositif d'excitation d'un empilage de plusieurs structures circulaires non accordées 10. Le dispositif représenté est en tout point analogue à celui représenté dans la figure 6, à l'exception toutefois du fait que les structures présentent ici des formes circulaires. Enfin, la figure 8 illustre un dernier mode de réalisation dans lequel le dispositif de mise en vibration comporte un convertisseur ultrasonique 12 couplé par vissage à un barreau de couplage 50, réalisé en demi longueur d'onde et venant ensserrer une plaque circulaire 52 constituant le disque supérieur d'un tambour cylindrique 54 pouvant par exemple jouer le rôle d'organe support d'une maille ou d'un filtre.
- Dans l'ensemble des modes de réalisation précédemment décrits, il peut être avantageux d'adapter la nature des éléments de transmission ultrasonique aux matériaux constituant la structure à mettre en vibration acoustique. Ceci peut être réalisé par adaptation des impédances acoustiques. On évite ainsi tout phénomène d'échauffement au niveau des liaisons, et ceci permet donc également d'augmenter le rendement électroacoustique de l'ensemble mis en vibration.
- Toujours de manière à améliorer les performances du dispositif ultrasonique selon l'invention, il peut être avantageux d'utiliser simultanément deux fréquences d'émissions non en quadrature, de manière à supprimer les zones nodales sur les surfaces de travail, par exemple sur la toile vibrante. En utilisant par exemple deux éléments ultrasoniques de fréquence non en quadrature, tels que 20 et 30 kHz, on limite au maximun la présence de zones nodales, au niveau de la toile filtrante, zones qui sont précisément des régions inactives.
- Enfin, il convient de noter que le dispositif de mise en vibration ultrasonique selon l'invention, peut être utilisé indifféremment et en superposition avec tout autre dispositif vibrant à basse fréquence couramment rencontré sur le marché. L'émission d'ultrasons communiqués à la structure non accordée peut être réalisée de manière continue ou selon un mode pulsé. Il peut, comme indiqué précédemment être réalisé en superposition de vibrations basses fréquences dans une gamme de 100 à 3000 vibrations/min. pour des amplitudes de l'ordre de 1 à 30 mm et de préférence dans une gamme de 300 à 1500 vibrations/min. pour des amplitudes de l'ordre de 5 à 20 mm.
- En fonction de l'application particulière envisagée, on aura recours, pour assurer l'émission des ultrasons, soit à des convertisseurs électroacoustiques symétriques bidirectionnels ou bien aymétriques unidirectionnels. En outre, l'amplitude des vibrations ultrasoniques est adaptée au produit traité dans ladite structure et se trouve avantageusement comprise entre 2 et 30 microns crête à crête et de préférence entre 5 à 20 microns crête à crête.
Claims (14)
- Dispositif de mise en vibration à une fréquence ultrasonique d'une structure, comprenant au moins un convertisseur électro-acoustique (12) apte à vibrer selon une direction de vibration et fixé de façon rigide à ladite structure (10, 30) au moyen d'éléments de fixation métalliques (14, 26, 28, 36, 38, 40, 42, 48, 50) accordés à la fréquence du convertisseur, les liaisons avec la structure se situant dans une zone de ventre d'amplitude (V) desdits éléments de fixation, caractérisé en ce que les éléments de fixation métalliques sont disposés selon ladite direction de vibration du convertisseur et en ce que, ladite structure étant non accordée à ladite fréquence ultrasonique, la résonance de l'ensemble est obtenue par la présence d'un écrou ou de tout ensemble métallique accordé en multiple entier de demi-longueur d'onde.
- Dispositif ultrasonique selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits éléments de fixation métalliques comprennent au moins un barreau de couplage (14) à ladite structure (10), dont la surface extérieure peut être profilée pour s'adapter à toute configuration dimensionnelle de ladite structure tout en respectant la fréquence de résonance.
- Dispositif ultrasonique selon la revendication 2, caractérisé en ce que la surface extérieure du barreau de couplage (14) présente au voisinage de sa zone nodale un rétrécissement radial (16) de révolution autour de l'axe dudit barreau (14).
- Dispositif ultrasonique selon la revendication 2, caractérisé en ce que la surface extérieure dudit barreau (14) présente au voisinage de sa zone nodale un renflement radial (18) de révolution autour de l'axe dudit barreau.
- Dispositif ultrasonique selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la fréquence de travail utile est comprise encre 10 et 100 kHz et de préférence entre 20 et 40 kHz.
- Dispositif ultrasonique selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le mode d'émission ultrasonique est du type pulsé ou du type continu.
- Dispositif ultrasonique selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'amplitude des vibrations ultrasoniques est adaptée au produit traité dans ladite structure, et se trouve avantageusement comprise entre 2 et 30 microns crête à crête et de préférence entre 5 à 20 microns crête à crête.
- Dispositif ultrasonique selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que deux fréquences d'émission non en quadrature sont utilisées simultanément pour supprimer les zones nodales sur la surface de travail de ladite structure.
- Dispositif ultrasonique selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait qu'un convertisseur ultrasonique (12) met en vibration, et de façon résonante, un empilage de structures (10) non accordées rendues solidaires au niveau des points de raccordement avec ledit dispositif électro-acoustique.
- Dispositif ultrasonique selon la revendication 9, caractérisé par le fait que lesdites structures non accordées vibrant en résonance sont disposées dans une enceinte dans laquelle règne une atmosphère humide.
- Dispositif ultrasonique selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé par le fait que l'ensemble électro-acoustique/structure est agencé dans une chambre étanche.
- Dispositif ultrasonique selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé par le fait que l'émission d'ultrasons à la structure non accordée peut être réalisée de façon continue ou en mode pulsé, et en superposition de vibrations basses fréquences, dans la gamme de 100 à 3 000 vibrations/min. pour des amplitudes de l'ordre de 1 à 30 mm et de préférence dans la gamme allant de 300 à 1 500 vibrations/min. pour des amplitudes de 5 à 20 mm.
- Dispositif ultrasonique selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé par le fait que l'émission des ultrasons est assurée indifféremment par des convertisseurs électro-acoustiques symétriques bidirectionnels ou asymétriques unidirectionnels.
- Dispositif ultrasonique selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisé par le fait que ladite structure est une structure de tamisage.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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