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"TRANSFORMATEUR ELECTROMECANIQUE D'ENERGIE VIBRATOIRE DOUE DE RESISTANCE DE RAYONNEMENT ET COMPORTANT UNE AMPLIFICATION MECANIQUE DE MOUVEMENT"
La présente invention a pour objet un transfor- mateur électromécanique d'énergie vibratoire doué de résistance de rayonnement et comportant une amplification mécanique de mouvement.
Le transformateur électromécanique susdit com- porte: un dispositif permettant la transformation de l'éner- gie électrique en énergie mécanique, constitué par un électro- aimant polarisé par un quelconque des procédés connus. Cet 'électro-aimant est muni d'un bobinage aux extrémités duquel sont imposées des forces électromotrices périodiques, ou les impulsions électriques ae nature quelconque que lon désire transformer.
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Cette transformation est effectuée par des modifica- tions de l'attraction permanente qui est exercée'sur une piè- ce ferromagnétique séparée ae l'électro-aimant par un entrefer d'épaisseur variable, et solidaire d'un système élastique, cons- titué par un levier rigide relié intimement à un fil ou à deux fils tendus sur un bâti massif. L'élasticité au système est due tout entière à l'élastfcité de torsion de la suspension mono ou bififare,
L'extrémité du dit levier est réunie à un corps de ferme et ae aimensions telles qu'il présente une résistance de rayonnement acoustique notable. Ce peut être, par exemple, une plaque légère indéformable et rigide dont la rigidité est obtenue par exemple, par un nervurage judicieux.
Le système élastique comportant la suspension mo@@ ou bifilaire, le levier, la pièce ferromagnétique, la plaque rigide, doit alors toute son élasticité à la seule suspension mono ou bifilaire, et na qu'un seul aegré ae liberté, et par conséquent, une seule péri- ode propre.
La partie au dispositif douée de résistance de rayon- nement peut être réalisée sous la forme d'une membrane encas- trée constituée par exemple, d'un tissu léger tendu sur un ba- tf rigide indéformable. La dite membrane pouvant être rendue rigide en son centre par un renfort et n'avoir qu'une partie annulaire déformable. L'élasticité du système est alors due, partie à la suspension mono ou bifilaire, partie à l'élastici- té de la membrane. Le systéme a deux aegrés de liberté, et par suite deux périodes propres. l'amortissement mécanique du dispositif peut être réalisé au moyen d'un amortisseur constitué par un récipient cylindrique fermé par une paroi mince solidaire d'un disque rigide percé de trous de faible diamètre.
Le disque susdit est intérieur au récipient qui est rempli d'un liquide visqueux.
La paroi mince est fixée en un point quelconque du levier et participe ainsi que le disque à tous les mouvements de celui-ci.
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Le récipient proprement dit est, soit relié à un point fixe, soit doué d'une certaine inertie, de telle sorte qu'il existe des mouvements relatifs du disque par rapport aux parois du ré- cipient. Les frottements du liquide visqueux sur le disque créent un amortissement qui est fonction des amplitudes de mou- vement. On peut procéder au dosage de l'amortissement, soit en modifiant les dimensions ou l'inertie du récipient, soit en déplaçant l'amortisseur sur le levier de façon à le rapprocher plus ou moins du ventre de mouvement.
L'amortissement de la membrane peut être obtenu en plaçant devant elle une paroi rigide qui ne la touche en-aucun point, 'mais qui n'est séparée d'elle que par une très faible distance.
Cette paroi est percée de trous de faible diamètre. Enfin, pour donner aux vibrations une direction de propagation privi- légiée, on peut munir le dispositif d'un réflecteur de forme cônique ou parabolique.
L'invention est illustrée par les dessins annexés dans lesquels:
La Fig. 1 est une vue schématique dans un plan perpendi- culaire au plan de vibration du système de transformation électromécanique et d'amplification de mouvement utilisant l'élasticité de torsion d'une suspension monofilaire. 1 est un levier rigide et indéformable, 2 est un bobinage placé sur le circuit ferromagnétique 3 de l'électroaimant, 4 est une piè- ce ferromagnétique solidaire du levier 1, 5 est un support fixe comportant deux montants 6 et 7 dans lesquels on peut tendre plus ou moins le fil 8, dans la partie médiane du fil 8 est fixé le levier 1 de telle sorte que si le levier est dé- placé'de sa position d'équilibre l'élasticité de torsion mise ep jeu dans le fil 8 tend à la lui faire reprendre.
La fig. 2 représente dans un plan parallèle au plan des vibrations le dispositif de la Fig. 1. Dans cette figure, pouh la clarté du dessin, le montant 6 du support 5 n'a pas été représenté. Com- me dans la Fig. 1, les chiffres 1, 2,3, 4,8 représentent
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respectivement le levier rigide, le bobinage placé sur le cir- cuit ferromagnétique, le circuit ferromagnétique, la pièce fer- romagnétique solidaire du levier et la suspension monofilaire.
La Fig. 3 représente schématiquement dans 1 e plan perpen- diculaire au plan de vibration la principe de la transformation électromécanique et de l'amplification de mouvement, utilisant comme force de rappel l'élasticité de torsion d'un système bi- filaire. La Fig. 4 est une vue dans un plan parallèle au plan de vibration du dispositif à suspension bifilaire. Dans ces Fig.-l désigne le levier rigide, 2 la bobinage placé sur le circuit magnétique, 3 le circuit ferromagnétique, 4 la pièce ferromagnétique solidaire du levier 1, 5 le support fixe, 6 et
7 les montants sur lesquels est tendu le dispositif bifilai- re désignépar 9.
La Fig. 8 représente une vue en élévation d'un amortis- seur représenté en coupe Fig. 9. Le plan de coupe est paral- lèle au plan de vibration.
Sur ces figures, on remarque une paroi rigide 17 de révo- lution autour de l'axe A A et portant un téton fileté 18 ; bords du récipient ainsi constitué, est soudée une membrane très mince 21 solidaire d'une pièce métallique formée d'un té- ton fileté 19 et d'un plateau circulaire rigide percé de petits trous. La cavité est remplie d'huile ou de tout autre fluide visqueux.
Lorsque le plateau circulaire rigide 20 est animé d'un mouvement par rapport à la paroi 17, les forces de frotte- ments exercées par le fluide sur le plateau créent un armortis-
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sement considérable, ce qui fait qùelµ1,,1ôm,+Ôunit¯¯auiieyier ou à tout autre organe vibrant de l'appareil, l'amortisseur par le téton fileté 19 et qu'on relie à un ppint fixe le téton 18 on dotera les dits levier ou organe d'un amortissement sup- plémentaire. On obtiendra le même résultat si au lieu de réu- nir le téton fileté 18 à un poiht fixe on donne à la partie de l'amortisseur, dont il est solidaire, une certaine inertie au
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moyen de poids additionnels (vissés sur le téton 18 par exemple),
La Fig. 5 représente un dispositif complet doué de résis- tance de rayonnement.
Dans cette figure, les chiffres de réfé- rences 1,2, 3,4, 7 et 9 désignent les mêmes organes qu'aux figures 3 et 4 précitées. 10 est un plateau circulaire rigide et pratiquement indéformable. Pour être rendue pratiquement indéformable tout en conservant une grande légèreté, cette piè- ce est nervurée et construite de façon telle que son fondamen- tal dans le cas où elle est le siège d'une vibration propre soit de période ultra-acoustique. L'élasticité de ce dispositif est due tout entière à la suspension bifilaire. Le dispositif n'a donc qu'un seul degré de liberté et par conséquent une seule période propre. De façon à diminuer les phénomènes de résonance dus à l'existance de cette période propre on peut fixer un des points quelconques du levier ou du disque indé- formable un ouplusieurs amortisseurs.
Les Fig. 6 et 7 représentent une réalisation d'ensemble utilisant les principes de la transformation d'énergie d'ampli- fication mécanique et d'amortissement ci-dessus énoncés et dé- crits.
La Fig. 6 est une vue en coupe, la Fig. 7 est une vue en élévation ; le plan de coupe est parallèle au plan de vibration.
Dans ces Fig. 16, est un pied support relié à une pièce rigide et concave 14 par une rotule 10 ; 12 est un amortisseur fixé sur le levier 1. 11 est une membrane comprenant une par- tie annulaire élastique et un renfort central rigide. Cette membrane est encastrée entreal'anneau 22 et la pièce circulaire 15 munie de quatre embases pour sa fixation sur la pièce 14.
L'une de ces embases est désignée par le chiffre 5 et sert de support rigide à la suspension bifilaire 9. 13 est un disque rigide percé de trous qui joue le double rôle d'assurer à la membrane une protection mécanique et d'augmenter son amortisse- ment; enfin, la pièce concave 14 permet d'imposer aux vibra- tions rayonnées une direction privilégiée par une rotation de la rotule 10. Dans ces Fig. les chiffres de référence 1, 2,3, 4, 5, 6 et 7 désignent les mêmes organes que dans les Fig. 3 et 4.
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Ces dispositifs sont conçus pour être utilisés à trans- former des phénomènes électriques périodiques simples ou com- plexes en vibration mécanique de même forme. Les vibrations mécaniques ainsi créées sont rayonnées dans le milieu ambiant.
On peut ainsi faire entendre dans un espace indéfini ou limité de la parole ou de la musique. Inversement, le dispositif est réversible et peut servir de microphone.