<Desc/Clms Page number 1>
On se sert couramment de mécanismes à balourd tournant pour la mise en vibration d'appareils. Il est connu qu'à la mise en vitesse et à l'arrêt ces appareils ont affranchir des vitesses critiques pendant lesquelles les amplitudes des vibrations peuvent augmenter de façon inquiétante, mettant en péril la résistance de l'appareil si on ne les limite pas à une valeur faible.
De plus, la mise en vitesse d'un balourd exige pour le moteur d'entraînement un couple de démarrage important qui peut atteindre et même dépasser quatre fois le couple nécessaire à la marche normale. On a donc intérêt à démarrer les mécanismes de balourd en annulant l'effet du balourd jusqu'au moment où on a dépassé la vitesse critique supérieure, ce qui permet de réaliser des vibrations énergiques au prix minimum et d'utiliser des moteurs de faible puissance à couple de démarrage normal ou faible.
On connaît des mécanismes à balourd à action progressive dans lesquels les masses formant balourds se déplacent radialement à la mise en vitesse sous l'action de la force centrifuge. Au démarrage, le balourd est retenu par des ressorts dans une position qui rapproche son centre de gravité du centre de rotation; sous l'action de la force centrifuge, les ressorts sont comprimés et l'excentricité du balourd augmente. Toutefois pour les appareils industriels de grandes dimensions et utilisant de grandes vitesses, la réalisation de ce principe est très onéreuse par l'encombrement des ressorts nécessités par les forces centrifuges importantes mises en jeu et par le fait que l'accélération rapide du balourd, en direction radiale, provoque en fin de course un choc nuisible à la bonne tenue de l'appareil.
On connaît également des balourds à action progressive composés de deux balourds pouvant tourner l'un par rapport à l'autre qui@sont démarrés en opposition et qui sont rapprochés pendant la mise en vitesse sous l'action directe de la force centrifuge.
Mais les réalisations connues de ces appareils comportent des mécanismes complexes et coudeux.
La présente invention a pour but d'éviter ces inconvénients en provoquant, simplement par l'action du couple de démarrage utilisé pour la mise en vitesse, le déphasage de deux balourds démarrés en phase. Dans ce but, les deux balourds sont solidarisés au départ par un verrouillage, puis débrayés à une certaine vitesse de rotation sous l'effet de la force centrifuge. L'un des baLoures (balourd libre) n'est plus entraîné par le moteur.
Il continua à tourner simplement sous l'effet de la vitesse acquise et ralentit tandis que l'autre balourd (balourd moteur) qui est entraîné par le moteur, augmente de vitesse et vient se placer dans une position telle que l'action de deux balourds se combone pour donner l'action nécessaire à la 'vibration, position dans laquelle les deux balourds sont verrouillés de manière à supprimer tout risque de mobilité relative des deux balourds.
Cependant, lorsque le moteur arrive à sa vitesse de régime, Il**- n'accélère plus et peut même ralentir sous l'effet des résistances passives.
Dans ce cas, le balourd moteur peut ne pas arriver à fin de course dans la position normale de marche où il doit être verrouillé et même prendre alternativement du retard ou de l'avance par rapport au balourd libre, ce qui provoque des vibrations parasites empêchant la marche normale de l'appa- reil.
Un des perfectionnements apportés par la présente invention consiste à donner au balourd Teneur une inertie polaire telle que, ajoutée à l'inertie du rotor du moteur et de la transmission, elle soit inférieure à l'inertie polaire du balourd libre.
Ces différences d'inertie polaire provoquent des accélérations polaires différentes et le balourd moteur vient facilement se verrouiller
<Desc/Clms Page number 2>
dans la position de marche.
A l'arret, ces différences d'inertie polaire auront pour effet un ralentissement plus rapide de l'ensemble balourd moteur et rotor du moteur que le ralentissement du balourd libre, ce qui replacera le balourd moteur en position diamétralement opposée au-balourd libre.
La figure 1 représente les balourds suivant l'invention dans la position de démarrage.
La figure 2 les représente en .position de marche .
La figure 3 représente une coupe schématique des balourds en position de démarrage.
Dans la figure 1, la boite 1 comportant une masse excentrée 2 tourne sur un axe fixe 3. Le deuxième balourd 4 tourné également sur 1' axe fixe 3; ilcomporte une masse excentrée 5 et une poulie d'entraînement 6. Le balourd 4 porte un crochet 7 articulé en 8 qui, dans la position de départ, est accroché sur le talon 9 de la boite 1, ce qui immobilise le balourd 5 par rapport au balourd 2.
Un ressort 10 maintient le crochet dans la position de verrouillage; les deux balourds 5 et 2 sont alors dans une position telle que leurs effets s'annulent.
En entraînant l'ensemble à l'aide d'une courroie attenant à la poulie 6, on obtient un ensemble parfaitement équilibré qui ne donne aucun effet de vibration si les masses excentrées 2 et 5 sont équivalentes. Il resterait un balourd résiduel peu important si l'équilibrage entre les balourds 2 et 5 n'était pas réalisé.
Sous l'effet de la force centrifuge, le crochet 7 a tendance à se décrochet mais il est retenu par le ressort 10. A une certaine vitesse qui est réglée par la tension de ce ressort, la force centrifuge devient prépondérante et libère le crochet.
Si le sens de rotation de la poulie 6 est celui de la flèche 11 le balourd 3 prendra de l'avance dans le sens de la flèche 12, ce qui le rapprochera du balourd 2 jusqu'à ce qu'il bute contre la butée 13 de la boite 1. Dans cette position, le crochet 7 vient se verrouiller avec son talon sur la butée 14 de la boite. Les deux balourds se trouvent alors verrouillés dans une position relative telle qu'ils ajoutent leurs effets pour provoquer la vibration désirée.
A l'arrét= la diminution de la vitesse et donc de la force centrifuge provoque, par l'intermédiaire d'un ressort, le déverrouillage des deux balourds déphasés et leur retour dans la position initiale où leurs actions s'annulent.
Ces retours et verrouillages sont possibles grâce à la différence existant entre le moment d'inertie polaire de la poulie 1 et du balourd libre 2 d'une part, et de l'ensemble balourd moteur 4 transmission et rotor du moteur d'autre part, be dernier ensemble possédant un moment d'inertie inférieure à celui de la poulie 1 et du balourd libre 2. Une fois les deux ensembles'déverrouillés, le balourd libre à grand moment d'inertie ralentit moins vite que l'ensemble balourd moteur 4 transmission et rotor à petit moment d'inertie; ce dernier ensemble tourne donc moins vite que le premier et revient en position de démarrage, l'élan qu'il a lui permettant de s'y verrouiller.
Il est entendu que l'on peut, sans sortir de l'esprit de l'invention, modifier des détails de construction ou leur arrangement en @ue d'obtenir un même résultat.
Par exemple, le verrouillage dans la position de marche peut également se faire par un deuxième crochet différent du crochet 7 mais agissant comme ce dernier sous l'effet de la force centrifuge et d'un ressort de
<Desc/Clms Page number 3>
rappel réglable.
Les butées,13 et 14 peuvent être déplaçables sur la boîte 1 de fagon à rapprocher plus ou moins les deux balourds et obtenir une puissance résultante de balourd réglable.
Les figures 1, 2 et 3 représentent un exemple de réalisation avec une seule paire de balourds, mais on peut disposer sur le même arbre fixe plusieurs paires de balourds à condition de réunir entre eux les balourds 2 d'une part et d'autre part les balourds 4. Ou encore, on peut claveter d'une part les boites 1 sur un arbre creux tournant dans des paliers et, d'autre part, les poulies 4 sur un arbre tournant dans l'arbre creux.
<Desc / Clms Page number 1>
Rotating unbalance mechanisms are commonly used for vibrating devices. It is known that when starting and stopping these devices have overcome critical speeds during which the amplitudes of the vibrations can increase in a worrying way, endangering the resistance of the device if they are not limited to a low value.
In addition, bringing an unbalance into gear requires a high starting torque for the drive motor which can reach and even exceed four times the torque required for normal operation. It is therefore advantageous to start the unbalance mechanisms by canceling the effect of the unbalance until the moment when the upper critical speed has been exceeded, which makes it possible to produce energetic vibrations at the minimum cost and to use low power motors. at normal or low starting torque.
Progressive action unbalance mechanisms are known in which the unbalance-forming masses move radially when speeding up under the action of centrifugal force. At start-up, the unbalance is retained by springs in a position which brings its center of gravity closer to the center of rotation; under the action of centrifugal force, the springs are compressed and the eccentricity of the unbalance increases. However, for large industrial devices using high speeds, the realization of this principle is very expensive by the size of the springs required by the large centrifugal forces involved and by the fact that the rapid acceleration of the unbalance, in radial direction, causes a shock at the end of the travel that is harmful to the good performance of the device.
Progressive action unbalances are also known composed of two unbalances capable of rotating with respect to one another which are started in opposition and which are brought together during the start-up under the direct action of centrifugal force.
But the known embodiments of these devices include complex and bent mechanisms.
The object of the present invention is to avoid these drawbacks by causing, simply by the action of the starting torque used for setting up speed, the phase shift of two unbalances started in phase. For this purpose, the two unbalances are secured at the start by a locking, then disengaged at a certain speed of rotation under the effect of centrifugal force. One of the balances (free unbalance) is no longer driven by the motor.
It continued to turn simply under the effect of the acquired speed and slows down while the other unbalance (motor unbalance) which is driven by the motor, increases speed and comes to be placed in a position such that the action of two unbalances is combined to give the action necessary for the 'vibration, position in which the two unbalances are locked so as to eliminate any risk of relative mobility of the two unbalances.
However, when the engine comes up to speed, II ** - no longer accelerates and may even slow down under the effect of passive resistors.
In this case, the motor unbalance may not reach the limit switch in the normal running position where it must be locked and even alternately fall behind or ahead of the free unbalance, which causes parasitic vibrations preventing normal operation of the appliance.
One of the improvements provided by the present invention consists in giving the content unbalance a polar inertia such that, added to the inertia of the motor rotor and of the transmission, it is less than the polar inertia of the free unbalance.
These differences in polar inertia cause different polar accelerations and the motor unbalance is easily locked.
<Desc / Clms Page number 2>
in the on position.
When stopped, these differences in polar inertia will have the effect of slowing down the motor unbalance assembly and the rotor of the motor more quickly than the deceleration of the free unbalance, which will put the motor unbalance back into a position diametrically opposite to the free unbalance.
FIG. 1 represents the unbalances according to the invention in the starting position.
Figure 2 shows them in walking position.
FIG. 3 represents a schematic section of the unbalances in the starting position.
In FIG. 1, the box 1 comprising an eccentric mass 2 rotates on a fixed axis 3. The second unbalance 4 also rotates on one fixed axis 3; it comprises an eccentric mass 5 and a drive pulley 6. The unbalance 4 carries a hook 7 articulated at 8 which, in the starting position, is hooked on the heel 9 of the box 1, which immobilizes the unbalance 5 in relation to unbalance 2.
A spring 10 maintains the hook in the locking position; the two unbalances 5 and 2 are then in a position such that their effects cancel each other out.
By driving the assembly with the aid of a belt adjoining the pulley 6, a perfectly balanced assembly is obtained which gives no vibration effect if the eccentric masses 2 and 5 are equivalent. There would remain a slight residual unbalance if the balancing between unbalance 2 and 5 was not achieved.
Under the effect of centrifugal force, the hook 7 tends to unhook but it is retained by the spring 10. At a certain speed which is regulated by the tension of this spring, the centrifugal force becomes preponderant and releases the hook.
If the direction of rotation of pulley 6 is that of arrow 11, unbalance 3 will advance in the direction of arrow 12, which will bring it closer to unbalance 2 until it stops against stop 13 of the box 1. In this position, the hook 7 is locked with its heel on the stop 14 of the box. The two unbalances are then locked in a relative position such that they add their effects to cause the desired vibration.
When stopped = the reduction in speed and therefore in centrifugal force causes, by means of a spring, the unlocking of the two phase-shifted unbalances and their return to the initial position where their actions cancel each other out.
These returns and locks are possible thanks to the difference between the polar moment of inertia of the pulley 1 and the free unbalance 2 on the one hand, and of the unbalance motor 4 transmission and motor rotor assembly on the other hand, be the last assembly having a moment of inertia lower than that of pulley 1 and free unbalance 2. Once the two assemblies have been unlocked, the free unbalance with a large moment of inertia slows down less quickly than the motor 4 transmission unbalance assembly and rotor with small moment of inertia; the latter assembly therefore rotates less quickly than the first and returns to the starting position, the momentum it has allowing it to lock into it.
It is understood that it is possible, without departing from the spirit of the invention, to modify construction details or their arrangement in order to obtain the same result.
For example, the locking in the on position can also be done by a second hook different from the hook 7 but acting like the latter under the effect of centrifugal force and a spring.
<Desc / Clms Page number 3>
adjustable reminder.
The stops, 13 and 14 can be movable on the box 1 so as to bring the two unbalances more or less closer and obtain a resulting power of adjustable unbalance.
Figures 1, 2 and 3 show an embodiment with a single pair of unbalances, but it is possible to have on the same fixed shaft several pairs of unbalances provided that the unbalances 2 are brought together on the one hand and on the other hand. unbalances 4. Or, it is possible to key on the one hand the boxes 1 on a hollow shaft rotating in bearings and, on the other hand, the pulleys 4 on a shaft rotating in the hollow shaft.