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Perfectionnements apportés à la transmission de l'énergie sous forme de mouvement oseillatoire,-
La présente invention a pour objet des perfec- tionnements apportés à la transmission de l'énergie sous forme de mouvement oscillatoire* On a déjà décrit précédem-
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ment les dispositifs comprenant on, élément moteur ou un élé- ment commandé relié à une masse à solliciter élastiquement, capables d'effectuer des oscillations propres bien caracté- risées avec des amplitudes variables de manière à pouvoir amener ou soustraire de l'énergie à la masse oscillante pré- citée sans troubler sensiblement l'oscillation propre,
les dispositifs dans lesquels les oscillations propres de l'élé- ment moteur ou de l'élément commandé et de la masse oscil- lante se trouvent presque en diapason et on a montré un cer- tain nombre de dispositifs de couplage lâches, propres à transmettre l'énergie sans déranger l'oscillation.
La présente invention consiste en un perfection- nement au dispositif décrit ci-dessus, qui a pour buts de le rendre insensible à la variation du nombre de tours, à la surcharge et de l'équilibrer par rapport à l'action des forces et des masses.
La description qui va suivre en regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple, fera bien comprendre de quelle manière l'invention peut être réalisée.
Sur la fig. 1, 1 représente un axe moteur et 2 un disque plan fixé sur l'extrémité de l'axe précité.
Le disque 2 est relié élastiquement par l'inter- médiaire de deux courroies ou ressorts 5 courbés en U avec un disque plan identique 11, de manière que les axes 1 et 6 des deux disques puissent se déplacer l'un par rapport à l'autre pendant la rotation.
Le disque 11, l'axe 6 et le déséquilibreur 4 for- cent un tout,rigide.
Le déséquilibreur 4 constitué à son tour sous for- me d'un disque plan muni d'un poids excentré est relié de la manière précitée par l'intermédiaire de courroies 5 avec
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les deux déséquilibrées 7 et 8, ces derniers formant un tout rigide avec leur axe 9.
Un joint identique constitué par des courroies ou des ressorts relié les déséquilibreurs 7 et 3. Deux ti- ges 12 et 13 mènent des paliers 6 et 10 des déséquilibreurs 3 et 4 à un corps susceptible d'oscillation constitué par une masse a2 et par des éléments élastiques b2 ;de même une tige 14 relie l'axe 9 des déséquilibreurs 7 et 8 à un autre corps susceptible d'oscillation constitué par une masse a1 et par des éléments élastiques b1 b1.
En admettant que les corps susceptibles dbscilla- tion ainsi que les paliers 6, 9 et 10 se mettent à osciller dans le plan du dessin, étant empêchés d'osciller transver- salement à ce plan au moyen de leviers articulés ou d'au- tres dispositifs, on constate,en mettant en route le dis- positif précité, les phénomènes suivants t
L'arbre 1 effectue des mouvements de rotation et produit des forces centrifuges dans les déséquilibreurs 3 et 4, respectivement 7 et 8, ces forces agissant avec la fréquence du nombre de tours sur les systèmes oscillants.
Etant donné que les déséquilibreurs sont reliés entre eux élastiquement et que leurs masses excentrées sont en opposition, il résulte qu'au moment où la masse a1 s'écarte vers l'extérieur, la masse a2 en fait autant ,et inversement, de sorte que les actions des forces et des masses de deux systèmes sur le socle commun du dispositif s'équilibrent mutuellement.
La fig. 1 peut être considérée, en conséquence, comme un système oscillant parfaitement équilibré par rap- port aux forces et aux masses.
La fig. 2 ne diffère de la fig. 1 que par le mo- de d'exécution du dispositif de couplage.
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Sur la fig. 2 on n'utilise que deux déséquili- breurs 3 et 4 au lieu de quatre reliés entre eux par des éléments élastiques 5 et mis en rotation par l'arbre 1 et le disque plan 2 par l'intermédiaire d'éléments élastiques du genre précité. Les axes des déséquilibreurs 6 et 9 sont reliés aux corps susceptibles d'oscillation par deux tiges coudées 12 et 14.
Le fonctionnement du dispositif de la f ig. 2 est pour le reste absolument identique à celui de la fig. 1.
La fig. 3 présente un,dispositif de couplage iden- tique à celui de la fig. 2 se distingue,par contre, de cel- le-ci par la forme du corps susceptible d'oscillation .
Tandis que dans la fig. 2, on emploie deux corps susceptibles d'oscillation indépendants afin d'équilibrer les forces et les masses, dans la fig. 3 on arrive au même résultat avec un seul corps susceptible d'oscillation com- prenant deux masses a 1 et a2 et un élément élastique com-
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Dans ce cas, on admet également que l'oscillation s'effectue dans le plan du dessin. On fait tourner l'ar- bre 1 qui entraîne les deux déséquilibre urs 3 et 4 par l'in. termédiaire de connexions élastiques 5.
Les forces centrifuges des déséquilibre urs, dont l'oscillation transversalement au plan du dessin est em#ê- chée par des dispositifs appropriés, provoquent un déplace- ment périodique des paliers 6 et 9 à gauche et à droite, suivant les positions momentanées des masses excentrées de manière que les masses al et a2 du corps susceptible d'oscillation se meuvent avec un- décalage de phase de 180
Les deux éléments élastiques du corps susceptible d'oscillation se tendent et de détendent de ce fait alter-
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nativement de manière à donner naissance à une véritable oscillation pendant laquelle les actions des forces et des masses ne sont pas transmises au socle, comme c'est l'idée de l'invention.
Les fig. 4 - 6 représentent un corps susceptible d'oscillation destiné à accomplir un travail spécial consis- tant à actionner les deux rotors libres F et F1.
Dans ce cas, comme dans la fig. 2, les déséquili- breurs 3 et 4 mettent d'abord directement les masses a1 et a2 en oscillation avec un décalage de phase de 180 o.
L'axe 6 du déséquilibreur 3 étant relié au levier reverseur 7 et l'axe 9 du déséquilibreur 4 au levier rever- seur 8 les masses a3 et a4 sont mises en mouvement en même temps de manière que a1 et a3 se déplacent ensemble à droi- te pendant que a2 et a4 se déplacent à gauche. Pendant ce mouvement, les éléments élastiques b1 et b2 ,constitués dans le présent cas par des boules en caoutchouc, sont sol- licités par la pression.
L'appui moyen des boules se trouve à la masse a1 les appuis extrêmes à la masse a2 ;dans les deux cas ces appuis sont dirigés diagonalement vers la masse a . respec- tivement a4 où ils Sont fixés d'une manière mobile pour te- nir compte du raccourcissement.
Etant donné qu'un seul des deux rotors libres se meut en errant et produit le travail, pendant que l'autre effectue un mouvement en arrière ( marche à vide ) et qu'à ces mouvements participent dans la même mesure les deux déséquilibreurs et les deux groupes de masses grâce à la connexion en croix décrite précédemment, étant donné ces faits on a, dans le présent cas, également un équilibrage parafait des masses et des forces,
Les corps susceptibles d'oscillation décrits pré-
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cédemment n'effectuent en principe qu'un mouvement de va-et- vient, les fig. 7- 12 représentent, par contre, un disposi- tif pour oscillations circulaires, c'est-à-dire on y montre des systèmes dans lesquels chacun des corps précédents sus- ceptibles d'oscillations est soumis à l'action de deux os- cillations décalées de 90 .
Chaque point du corps suscep- tible d'oscillation se meut sur un arc de cercle ou sur un arc d'ellipse, ce dernier cas se présentant si l'amplitude dans un sens est choisie inférieure à celle dans l'autre sens.
Conformément à l'idée essentielle de la présente invention, les mouvements précités, présentant un avantage particulier pour les appareils de tamisage doivent être équilibrés par rapport à l'action des forces et des masses.
Sur les fig. 10, 11, 12, les tamis 1 et 2 possè- dent de chaque côté deux paliers 3, 4, 5, 6, traversés en leurs centres par des axes 7 et 8, supportés par des élé- ments élastiques 9 et 10 . Chacun des deux tamis peut ef- fectuer des oscillations indépendantes qui peuvent être cir- culaires avec des moyens d'entraînement appropriés. Ces moyens comprennent un axe d'entraînement 16 dont l'une des extrémités porte une poulie à courroie et l'autre un disque plan 18, ce dernier étant relié avec un disque semblable 20 pourvu d'une rainure par l'intermédiaire d'une connexion élastique au moyen d'un doigt d'entraînement 19.
Le disque 20 est relié avec l'axe 21 portant à son extrémité opposée un déséquilibreur 15. Le disque 20, l'axe 21 et le déséquilibreur 15 forment un tout rigide.
La connexion est telle que les axes 16 et 21 peuvent se dé- placer l'un par rapport à l'autre pendant la rotation.
Le déséquilibreur 15, portant un poids dévissable
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fixé excentriquement est relié au déséquilibre or 14,fixé sur l'arbre 23, par l'intermédiaire de doigt et de rainure de manière décriteprécédemment. L'arbre 21 tourne dans des paliers 25 fixés au tamis 2, pendant que l'arbre 23 tourne dans des paliers 24 fixés au tamis 1.
Les déséquilibreurs sus-mentionnés, agissant com- me dispositifs de couplage lacées dans le sens de la techni- que des oscillations, et les deux tamis forment un système susceptible d'oscillation porté par des bras 11 attachés au bâti 12 de manière à pouvoir pivoter.
Le système précité peut être incliné et arrêté dans sa position par un dispositif d'arrêt 13.
A la mise en route du dispositif décrit ci-dessus les phénomènes suivants se produisent :
L'arbre 16 tourne et produit dans les déséquili- breurs 14 et 15 des forces centrifuges agissant sur les éléments susceptibles d'oscillation en rapport avec le nom- bre de tours.
Les déséquilibreurs sont reliés entre eux par des éléments élastiques de manière que leurs masses excentrées soient diamétralement opposées; il en résulte qu'au moment où la masse 1 ( tamis supérieur ) se déplace d'un côté, la masse 2 ( tamis inférieur ) se déplace du côté opposé (180 ) et vice versa ,de sorte que l'action des forces et des masses de deux unités ainsi que celle des déséquilibreurs s'équilibrent par rapport aux points communs de fixation du dispositif; la connexion élastique 19 ne se déplace que jusque l'établissement d'un état d'équilibre car alors il n'y a plus de déplacement relatif des systèmes comme c'é- tait le cas dans les modes d'exécution 1 - 5 .
Le dispositif décrit produit des oscillations circulaires , c'est-à-dire il constitue des systèmes dans
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lesquels aglssent,en même temps, deux oscillations décalées de 90 . Si l'action dans un sens est plus forte que dans l'autre, on obtient une éllipse.
Suivant la nature de la matière élastique accumula. trice , l'oscillation de la masse oscillante est harmoni- que ou psudobarmonique. Dans le cas de l'oscillation har- monique il s'établit un état de résonance, dans le cas de l'oscillation pseudoharmonique le nombre de tours de ré- sonance dans une oscillation change avec l'amplitude.
En modifiant le nombre de tours du dispositif on augmente l'énergie communiquée au système oscillant. L'aug mentation de l'énergie provoque une augmentation de l'élon- gation ( amplitude ) ce qui entraîne une élévation de l'é- tat de résonance de sorte qu'entre des limites assez éten dues, l'état de résonance devance le nombre de tours d'ex- citation et ne peut pas être dépassé. Le résultat prati- que en est l'insensibilité de la machine relativement aux variations du nombre de tours, c'est-à-dire ,rendement également bon aux différents nombres de tours.
La suspension à bandage en caoutchouc plein s'est révélée comme un moyen élastique approprié pour cet usage permettant d'influencer, par la conformation spéciale, l'ac- tion pseudoharmonique.
Il résulte du principe de l'action pseudoharmoni- que qu'avec l'augmentation de l'amplitude ,la résistance du corps élastiqueaugmente si rapidement qu'un endommage- ment par la surcharge n'est pas à craindre.
Le mouvement en jet de pelle des systèmes gira- toires rend les modes d'exécution des fig. 10 - 12 parti- culièrement indiqués pour les appareils de tamisage où une obstruction serait à craindre.
Tandis que dans les fig. 10 -12, les paliers ex-
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térieurs sont, fixés aux masses oscillantes, aux tamis eux- mêmes, et les axes à la partie fixe, les fig. 7 et 8 pré- sentent ce dispositif renversé. Dans ce cas, les tamis a1 et a2 portent, de chaîne coté deux paliers munis d'une roue portant de la manière connue des pneumatiques. Le pneumatique peut être employé à la manière de boule en caoutchouc comme élément élastique dans des corps suscepti- bles d'oscillation, il présente l'avantage de produire les oscillations pseudoharmoniques et se prête en conséquence particulièrement bien à l'usage précité.
Selon les besoins, les roues élastiques de ce genre peuvent être employées dans des paliers fixes ( fige 19 ) soit qu'on utilise leur action élastique, soit qu'el- les tournent dans les paliers .
La fig. 15 représente un palier où l'élément élastique est constitué par une bloc de caoutchouc mou, remplissant entièrement le:! palier.
Dans la fig. 13, l'élément élastique est consti- tué par de* ressorts radiaux.
La fig. 9 mprésente des éléments élastiques sous forme de ressorts plats coudés fixés à un cadre et attachés aux tamis ,ou inversement.
Les fig. 16 - 23 donnent différents modes d'exé- cution de dispositifs de couplage, respectivement de désé- quilibre urs.
La fig. 16 représente, à l'échelle aggrandie,le dispositif de couplage relatif aux fig. 10 - 12.
Les disques de la fig. 17 , portant des poids ex- centrés, sont rapprochés le plus près possible afin de di- minuer la fatigue des paliers. Les éléments de connexion élastiques 19, constitués par plaquettes séparées en acier ou en cuir, sont disposés en plusieurs couches à l'aide
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d'entretoises appropriées.
Le déséquilibreur de la fig. 18 est muni d'un é- lément élastique 19, reliant les déséquilibreras, sous for- me d'une charnière. Dans la fige 19 les deux déséquili- bre urs sont reliés au moyen d'un joint Cardan double 19 ex- tensible.
Dans les fig. 20 et 21, la connexion de deux désé- quilibre urs s'effectue par l'intermédiaire d'un arbre flexi- ble qui peut s'allonger.
La fig. 22 donne, enfin, la vue de côté, et la fig. 23 ,la vue en plan de deux déséquilibreurs reliés au moyen de disque en cuir 19 et d'un élément extensible. Dans ce cas également, lea axes desdéséquilibreurs peuvent se déplacer pendant la transmission du moment de rotation.
Les modes d'exécution décrits et illustrés ne sont donnés qu'à titre d'exemples, et rien ne change à la présente invention, si deux organes de couplage s'appliquent aux deux ou plusieurs points du ou des corps susceptibles d'oscillation, les points étant déplaçables l'un par rapport à l'autre, en mettant un corps en oscillation, les corps étant équilibrés par la dimension ou la disposition de le uns masses de sorte qu'ils n'ébranlent pas le socle commun.
Enfin, le genre d'oscillation est indifférent; elles peuvent s'effectuer sur des courbes fermées ou ouver- tes, respectivement, être symétriques ou assymétriques par rapport à leur position zéro.
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