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Appareil à secouer ou à frapper.
Dans de nombreux cas, des machines ou appa- reils de types divers, ou des parties de ceux-ci, doi- vent être frappés par saccades ou être souinis à des secousses. Par exemple, dans les tubulures d'amenée ou les entonnoirs de remplissage d'une matière en grains, il est fréquemment nécessaire de secouer ou de frapper d'un mouvement saccadé la tubulure ou 1' entonnoir en vue d'éviter l'engorgement par tassement de la matière, ou d'y porter remède.
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La présente invention a pour objetun appa- reil à secouer ou à frapper par saccades, d'une cons- truction particulièrement simple et avantageuse, et qui forme un tout fermé constitué de telle sorte qu il puisse être adapté sans plus à tout objet à secouer où à agiter, sans que l'on ait à modifier cet objet ou à l'adapter pour le soumettre au processus d'agitations ou de secousses.
L'appareil à secouer ou à frapper ob- jet de l'invention consiste en un système électro-ma- gnétique disposé de préférence dans un boitier en forme de pot conçu de façon qu'il puisse être adapté à l'ob- jet à agiter ou à secouer, ce système électro-magnéti- que se composant d'un aimant uni- ou multi-polaire et d'une armature, ou d'armatures placées en regard du ou des pôles; une partie dudit système (aimant ou armatu- re) est reliée au boitier par un dispositif à ressort, tandis que l'autre partie (armature ou aimant) est re- liée soit rigidement au boitier, soit à la première par- tie au moyen d'un dispositif à ressort.
Pour fixer la partie montée à ressort du système électromagnétique, on utilise de préférence un ressort à lame ou tige dont les bords ou les deux extrémités sont fixés au boitier, de préférence au bord du boitier. Si la deuxième partie du système électromagnétique est rigidement fixée au boitier, elle peut être disposée sur la paroi ou sur le fond, éventuellement sur le couvercle duditboitier.
Par contre, si la deuxième partie est reliée à la pre- mière par un dispositif à ressort, on utilisera de pré- férence, là encore, des ressorts à lame ou à tige.
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D'autres particularités de l'invention appa- raitront à la lecture de la description des modes d' exécution représentés sur le dessin annexé.
Dans le mode de réalisation représenté sur la fig, l, on a disposé, dans un boitier 1 en forme de pot ou de marmite, un excitateur électromagnétique os- cillant qui se compose d'un électro-aimant 2 et d'une armature 3 disposée en regard du pôle. L'électro-aimant est fixé rigidement au fond du boitier avec interposi- tion d'un isolant magnétique 4. L'armature 3 est fixée au milieu d'une lame de ressort 5 dont les deux extré- mités reposent sur le bord du boitier. Ce boitier est, de plus, fermé par un couvercle 6. Les extrémités du ressort 5 sont fortement serrées entre le bord du boi- tier et le couvercle. Dans ce but, les bords du boitier ou du couvercle peuvent présenter des évidements conve- nables pour recevoir les extrémités du ressort.
Au mi- lieu du ressort 5 est de plus disposé un bouton de per- cussion 7 qui émerge avec jeu à travers le couvercle 6.
Pour rendre le boitier étanche à la poussière ou aux impuretés similaires, le passage du bouton à travers le couvercle peut être obturé par une membrane élastique, par exemple en caoutchouc. Finalement, tout l'appareil est fixé au moyen des boulons 8 et 9 à la paroi 10 à frapper ou à secouer, et cela de manière qu'entre la tête du boulon 7 se trouvant en position de repos et la paroi 10, il subsiste un léger intervalle. La paroi 10 peut être par exemple une partie d'une goulotte d' écoulement ou de l'entonnoir d'une matière en grains.
Le cas échéant, on peut encore ajouter une masse addi- tionnelle 11 pour augmenter la masse de l'armature 5.
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Le fonctionnement de l'appareil estle sui- vant : Si l'enroulement excitateur de l'aimant 2 est sous tension, 1'armature à ressort 3 situé en face de l'aimant est agitée de violentes oscillations au rythme de la fréquence d'exci tation. Comme le bouton de frappe 7 est rigidement relié à la masse de l'armature 3, le même mouvement d'oscillation est transmis à ce bouton qui frap- pe énergiquement contre la paroi à secoàer 10.
Alors que sur la fig. 1 l'appareil conforme à l'invention est représenté sous la forme d'un appareil à frapper, on a représenté sur la fig. 2 un exemple d' utilisation dans lequel l'appareil donne des secousses.
Pour plus de simplicité, l'appareil de la fig. 2 n'est pas représenté en coupe, mais vu de face. Les organes 1, 6,10 sont les mêmes que ceux de la fig, 1. Comme on le voit sur le dessin, l'appareil est, dans le cas présent, fixé à la paroi à secouer au moyen des boulons 12 et 13 de telle sorte qu'il s'appuie énergiquement par la sur- face de son couvercle contre la paroi.
Le fonctionnement est, dans ce cas, analogue à celui de l'appareil de la fig. 1. Dans ce cas égale- ment, l'armature 3 est soumise à des oscillations vio- lentes par rapport à l'électroaimant et au boitier 1.
Les efforts produits par les mouvements d'allées et ve- nues de l'armature sont transmis par le ressort 5 sous forme de secousses au boîtier 1 et, par ce dernier, à la paroi 10 à agi ter. Comme on le voit, lorsqu'on uti- ' lise l'appareil à la manière de la fig. 2, le bouton de frappe 7 peut être supprimé.
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Dans le cas de la disposition de la fig, 1, il est préférable d'accorder les masses et la constan- té du ressort dans l'appareil de telle sorte que l'os- cillation propre du système oscillant se trouve en de- hors de la fréquence d'excitation. En particulier, il est avantageux de réaliser cet accord de telle sorte que l'oscillation propre du système oscillant soit au-dessous de la fréquence d'excitation. De cette façon, à égalité de tension du ressort, les secousses seront plus grandes.
La fig. 3 montre, quant à l'essentiel, la même disposition que la fig. 1; elle s'en différentie toute- fois par une conformation particulière du système élec- tromagnétique. Dans ce cas, le noyau d'un électroaimant 2 fixé au fond de l'appareil est à deux montants, mais ces deux montants sont raccourcis et l'armature 3 est en forme de U, de sorte que les deux jambages de l'U pénè- trent dans les bobines magnétiques disposées sur l'arma- ture magnétique. L'entrefer entre le noyau magnétique et l'armature se trouve, par suite, à l'intérieur du bo- binage. L'armature est maintenuepar deux tiges de ressort 5 (dont une seule a été représentée au dessin) qui sont solidement serrées comme le ressort à lame 5 de la fig.
1 entre le bord du boîtier et le bord du couvercle 6.
On a dit, à propos du mode d'exécution repré- senté sur la fig. 1, qu'au moyen d'une masse addition- nelle 11 reliée à la partie (armature) montée à ressort, le mouvement d'oscillation, et pour préciser l'amplitude d'oscillation, pouvaitêtre modifi ée. Dans le mode d'e- xécutioh représenté sur la fig. 3, il n'est pas néces- saire, en règle générale, de prévoir une telle masse
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additionnelle, car dans ce cas l'armature 3, du fait de ses longs jambages, possède une masse accrue.
Un mode particulier de disposition de la mas- se additionnelle est représenté sur la fig. 4 ; la masse additionnelle 11 est disposée dans le boitier au moyen d'une lame de ressort analogue à la lame 5 de la fig. l, et l'armature 3 est montée au moyen d'un ressort 14 sur deux bras 15 et 16 de la masse addi tionnelle. Grâce à cette disposition, la masse de l'armature reste prati- quement immobile, ou au moins ne fait que de petites os- cillations, tandis que la masse additionnelle 11 exécute de grandes oscillations et, par suite, la puissance d'a- gitation de l'appareil s'en trouve augmentée.
Ce dernier résultat est obtenu au mieux quand l'accord des masses et des constantes des ressorts du dispositif représenté sur la fig. 4 par rapport à la fréquence d'excitation satisfait à la formule : @ cl + c2 + M#2 (1) dans laquelle cI est la constante du ressort 5 c2 est la constante du ressort 14
M la masse additionnelle 11 la période d'excitation
De plus, il est avantageux d'accorder les masses et les constantes de ressort suivant la formule: c2 = M # 2 (2) dans laquelle m désigne la masse de 1'armature 3.
Dans ces conditions, l'amplitude d'oscillations de la masse additionnelle 11 reste pratiquement constante, indépendamment des modifications de masse et d'amor- tissement.
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Dans le mode d'exécution de la fig. 5, l'ar- mature 3 est reliée au boitier par un ressort avec in- terposition d'une masse additionnelle 11, la conforma- tion etla disposition de la masse additionnelle 11 et de sa liaison à ressort avec l'armature 3 d'une part et avec le boitier 1 d'autre part, étant les mêmes que dans le cas de la fig. 4. La différence réside dans le fait que l'électro-aimant n'est pas fixé rigidement au boi- tier, mais à la masse additionnelle. Ainsi, l'électro- aimant est relié d'une part élastiquement au boîtier du fait de sa liaison rigide avec la masse additionnelle, et d'autre part élastiquement à l'érmature par le res- sort 14. Les avantages que présente cette disposition sont les mêmes que ceux de la disposition de la fig. 4.
Dans ce cas également, malgré de pe ti tes modifications d'entrefer entre l'électro-aimant et l'armature, on peut réaliser de grandes oscillations de la masse addition- nelle 11 et, par suite, de grands efforts d'agitation sur le boîtier si l'accord est choisi de telle sorte que l'équation suivante soit satisfaite: (m + M') # 2 = c1 (5) dans laquelle M' désigne la masse de la masse addition- nelle 11 y compris la masse de l'électroaimant 2.
Dans ce cas également, l'amplitude d'oscillation de la masse additionnelle reste pratiquement constante indépendam- ment des modifictions de masse et d'amortissement, lors- que l'accord est de plus réalisé suivant la formule:
C2 = m#2 (4)
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L'invention n'est pas limitée aux modes d' exécution qui viennent d'être décrits mais peut être modifiée de maintes façons. C'est ainsi que l'on peut par exemple, dans des cas où l'appareil montré sur la fig. 2 doit être appliqué par la surface de son cou- vercle contre une paroi à secouer, disposer, comme dans l'exemple représenté sur la fig. 6, des saillies parti- culières 17 sur le couvercle, ces saillies servant à la fixation et à la bonne adaptation du dispositif à la paroi à secouer.
Suivant l'effet d'oscillation qu'on désire obtenir on peut appliquer contre la paroi à se- couer le fond de l'appareil au lieu du couvercle, au- quel cas les saillies 17 de la fig. 6 peuvent être dis- posées sur le fond de l'appareil. De plus, dans tous les modes d'exécution de l'appareil, les ressorts, au lieu d'être encastrés et serrés à leurs deux extrémités, peu- vent y être articulés. La forme des ressorts peut être modifiée aussi des manières les plus diverses. Au lieu d'un ressort à lame on peut par exemple utiliser une ti- ge de ressort de section convenable, ou encore une pla- que ou membrane circulaire faisant ressort. De plus, dans le mode d'exécution représenté sur la fig. 1, il peut être préfu un guide approprié pour le bouton de frappe 7, guide qui est par exemple monté sur ou dans le cou- vercle du boi tier.
On a encore représenté sur les fige 7 à 10 quelques autres modes de réalisation de l'invention.
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On a montré sur la fig. 7 comment l'armature 3 de la fig. 1 et la masse additionnelle 11 peuvent être montées de façon particulièrement avantageuse sur le res- sort 5. Comme on le voit sur ladite figure, la masse au- xiliaire 11 est subdivisée en trois parties dont deux se trouvent de part et d'autre de l'armature feuilletée, et la troisième au dessus du ressort à lame 5. L'ensemble est fortement maintenu au moyen de boulons et d'écrous.
Dans ce cas, la masse additionnelle sert également à la fixation de l'armature sur le ressort. De plus, il est avantageux dans cette disposition que soitévité un af- faiblissement du ressort dû à des traces de rivets ou échancrures similaires.
Il est en outre avantageux de pouvoir prévoir aux joints de jonction du ressort avec l'armature ou 1' aimant des couches intermédiaires élastiques. Comme on le voit sur la fig. 7, on peut intercaler à cet effet de part et d'autre de la lame de ressort des couches de ca- outchouo 18.
Les particularités de la fig. 7 peuvent être appliquées aux modes de réalisation des fig. 3 à 5.
On a représenté sur la fig. 8 la facon très simple dont l'appareil à frapper conforme à l'invention peut être utilisé pour mouvoir un marteau ou un oiseau.
Pour une application de ce genre, il suffit simplement, comme on le voit sur la figure, de remplacer le bouton de frappe 7 de la fige 1 par un outil correspondant en forme de marteau ou de ciseau 7' ou par une sorte de manche sur lequel sera monté de façon amovible un outil de ce genre. Suivant l'usage que l'on désire faire du
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marteau ou du ciseau, l'outil peut être rigidement re- lié au boitier ou à son couvercle au lieu de l'être à la masse montée à ressort, ainsi qu'on l'a figuré en traits ponctués 7" sur la fig. 8 au fond du boitier en forme de pot.
Les possibilités d'utilisation de l'appareil conforme à l'invention sont multiples. L'appareil peut être avantageusement utilisé dans tous les cas où l'on doit obtenir un effet quelconque par des secousses ou par des battements. Par exemple l'appareil peut être utilisé pour secouer le raccord des filtres, trémies ou cribles. Un autre mode d'utilisation porte sur le déga- zage des matières fondues par agitation ou secousses communiquées à la matière fondue. L'appareil objet de l'invention peut, de plus, être utilisé dans les appa- reils ou machines qui doivent exécuter en totalité ou en partie des mouvements saccadés ou oscillants, par exemple, dans les moulins oscillants, les cribles os- cillants, les tables à secousses des fonderies, etc., les dames pour tasser ou pour damer les masses de bé- ton ou de terre, etc.
L'application de l'appareil à une dame est représentée à titre d'exemple sur la fig. 9. L'appa- reil objet de l'invention désigné par 1 est fixé ri- gidement sur une plaque de damage 15 et est muni d'une tige de guidage articulée 16. Les secousses de l'appa- reil 1 sont transmises à la plaque de damage 15 et de celle-ci à la masse à tasser ou à damer, par exemple à une masse de béton.
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On a représenté sur la fig. 10 une autre possibilité d'application de l'appareil conforme à l'invention, à savoir l'utilisation de l'appareil comme agitateur de liquides. On sait par exemple qu' on obtient du beurre en baratant du lait. A cet effet, le bouton de frappe ]Le la fig. 1 est remplacé par une tige 18 montée de la façon indiquée sur la fig. 8; à l'extrémité de cette tige est fixée par exemple une plaque 19 percée de trous. L'appareil est suspendu de telle sorte que la plaque d'agitation pénètre dans le liquide à agiter.
REVENDICATIONS
1 Appareil à secouer ou à frapper caracté- risé par le fait que dans un boitier de préférence en forme de pot qui est disposé de façon à être adapté à l'objet à frapper ou à secouer, il est prévu un systè- me électromagnétique se composant d'un électroaimant uni ou multipolaire et d'une armature placée en regard du ou des pôles, une partie (aimant ou armature) du dispositif étant reliée élastiquement au boitier, tan- dis que l'autre partie (armature ou aimant) est reliée soit rigidement au boitier, soit élastiquement à la première partie .