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L'invention se rapporte en général à des disposi- tifs vibratoires et plus particulièrement à des disposi- tifs vibratoires à magnétostriction..
Précédemment, dans l'emploi de dispositifs vibra- toires lamellaires à magnétostriction ou transducteurs
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pour produire de la CVi0.Gion dans un milieu conducteur d'énergie, on a constate :;¯rale-re:! que la cavitation produit un effet d'usure sur la structure lamellaire et réduit l'efficacité du dispositif vibratoire.
Cet effet de cavitation se produit lorsqu'un liquide est mis en
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vibration a du hdJ.Î8;J '1.Jq..;.eJ.lces, e.c est dû à la formation Bjb à 1"" disparition L.lc')J:':1,,;es de balles ;;<..zeuses qui for- ment des fronts de .)1eS3ioi1...,osi t.if;:; et né&\;ii's 3"C pro- duisent des tenjions lcer¯..e, sur la structure moléculaire - d'une matière qui y est soumise, causant ainsi sa désinté- gration ou son érosion.
L'action peut être mise à profit de diverses manières, par exemple pour le nettoyage l'a- brasion ou le forage d'une matière, cette même action affecte également le transducteur au même titre que la pièce ouvrée et, avec le temps, elle fait que les portions du dispositif vibratoire qui créent l'action de cavitation s'érodent ou s'usent également.
En vue d'adoucir ce phénomène, on a trouvé qu'il con- vient de'prévoir des plaques d'usure ou souliers à l'extré-, mité de la structure lamellaire ou noyau du transducteur qui est en contact avec le milieu conducteur d'énergie, en vue.de protéger le noyau d'une usure excessive.
Il était courant précédemment d'unir les multiples plaques métalliques minces, qui forment les lamelles du
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noyau du transducteur, avec un liant adhésif, d'attacher par soudage les plaques d'usure aux eAtrf.1i'cés du noyau obtenu, puis de réaliser 1 r enroLÙUlúent da noyau.
Ceci pensez un;. COlS crt.1C cio: assez satisfaisante mais, lorsque les plaques protectrices 3IUS0 ou s'brodent, on ne peut pas les remplacer 3n devoir &liq6r une chaleur suffisante pour fondre le joinô soudé 'Les plaques et le noyau lamellaire; mê/ae lorsque l'on utilise de l'argent ou autres procèdes de soudage ou, la cnieur nécessaire pour enlever les plaques endo1Lw.:se las enroul:::a.1311ts élec- triques qui ont été placés autour da noyau aprs que les plaques originales y oirc eue souc...C:
3.:. '2:ï. conséquent,
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l'opération relativement simple de remplacement des souliers uses requière également l'opération supplé- mentaire, plus onéreuse et demandant plus de temps,qui est de rebobiner le noyau.
Au surplus, on ne parvenait pas à attacher les plaques directement au noyau feuilleté par des moyens mécaniques tels que des vis ou boulons, parce que l'ac- tion de coin des vis à pour effet de bander les lamelles respectives, en les écartant, et de rompre le joint d'ad- hésif qui les retient ensemble.
C'est pourquoi un objet majeur de la présente in- vention est d'apporter un transducteur à magnétostriction ou électro-mécanique de construction nouvelle, remarquable par son efficacité de fonctionnement et d'un usage facile.
Un autre objet de l'invention est d'apporter un moyen mécanique relativement simple et facilement manoeu- vrable pour fixer de manière amovible des plaques d'usure profectrices ou souliers sur les noyaux lamellaires de ces transducteurs, ce qui permet que les plaques soient attachées ou remplacées sans dommages pour les enroule- ments du transducteur.
Suivant la présente invention, on apporte un dispo- sitif vibratoire comportant un noyau formé de plusieurs lamelles en un matériau à magnétostriction, une matière isolante entre les lamelles du noyau, une soudure sur le côté des lamelles servant: à maintenir ensemble les la- melles, et un moyen protecteur fixé à cette soudure pour protéger certaines portions du noyau et des lamelles.
L'invention aponte également un procédé de fa- brication d'un dispositif vibratoire, comportant l'empi- lement et l'orientation de plusieurs lamelles de matériau
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à magnétostriction conjointement avec des couches isolantes intercalaires, et le soudage des lamelles entre elles sur un côté de celles-ci.
Dans les dessins d'accompagnement : .la figure 1 est une vue en perspective dtun disposi- tif nettoyeur de table, utilisant plusieurs transducteurs construits conformément à l'invention et montés en position, opératoire au dessus dtune table conventionnelle de meulage et de polissage du verre; la figure 2 est une vue en perspective d rune mince plaquemé. tallique à utiliser comme lamelle dans un transducteur; la figure 3 est une vue en perspective fragmentaire montrant plusieurs des lamelles unies entre elles dans un noyau ; la figure 4 est une vue en plan par le haut d'un transducteur construit conformément à l'invention, tandis que la figure 5 est une vue en coupe prise substantielle- ment suivant la ligne 5 - 5 de la figure 4.
La présente invention n'est pas nécessairement limi- tée à une dimension ou forme particulière de transducteur, ou à des transducteurs qui sont employés pour un usage particulier quelconque. Cependant, on représente à titre dtexemple dans la figure 1 des dessins une portion d'un type bien connu de système continu de meulage et de polis- sage dans lequel une série de tables de travail 9 sont dé- placées suivant un trajet prédéterminé pour porter des flans de verre tout d'abord en-dessous d'une série de meu- leuses et ensuite en-dessous d'une série de polisseuses pour lisser leur surface.
Les flans de verre à meuler et à polir sont maintenus en position sur les tables en les noyant dans une couche de plâtre de Paris, et après enlèvement du
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verre des tables, on doit .également enlever le plâtre durci avant que les tables soient prêtes à recevoir de nouveaux flans. i
A cette fin, un dispositif nettoyeur désigné dans son ensemble par la lettre A est monté sur des montants
10 au dessus du trajet des tables de travail 9. Le dispo- sitif de nettoyage A comporte un châssis de support 11 qui porte plusieurs transducteurs 12 du genre considéré par l'invention. Lorsqu'un apport de milieu liquide conducteur est introduit entre les tables 9 et les faces opératoires 'des transducteurs 12, la vibration des transducteurs créera l'action de cavitation nécessaire pour enlever efficacement le plâtre des tables.
Chacun des transducteurs 12 est formé de plusieurs plaques minces ou lamelles 13 qui peuvent être estampées ou découpées à partir de feuillets minces d'alliage ferro- magnétique ou de matériau à magnétostriction comme le nickel, des alliages de fer, etc, matériau qui a la pro- priété de changer de dimension lorsqu'on le soumet à des champs alternatifs à haute fréquence.
Plus particulièrement, les lamelles 13 sont généralement de forme rectangulaire et - comportent des côtés longitudinaux symétriques parallèles ou branches 14 ayant des pattes 15 qui font saillie en un point nodal de lamelles., et des extrémités transversales symétriques 16 qui, conjointement avec les côtés longitudi- naux 14, définissent une fente longitudinale 17 entre elles.,
Les branches 16 sont situées le long d'une aire antinodale des lamelles et, conformément à l'invention, sont pourvues de deux fentes 18 dont on décrira l'objet plus tard.
Préalablement à leur feuilletage en un c'orps composite, les lamelles ou plaques 13 sont chacune pourvues d'une couche de matière isolante qui sert à isoler les plaques les unes
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des autres lorsqu'elles sont empilées par superposition.
Cette couche est de préférence un enduit de l'oxyde du métal en lequel les lamelles sont fabriquées, et elle peut être produite par chauffage des lamelles à une tem- pérature suffisante pour produire un enduit d'oxyde d'épais- seur désirée. Au besoin cependant 'on peut utiliser des couches d'autres matières isolantes bien connues comme le mica pour assurer l'isolement nécessaire entre les lamelles.
Après que 1 induit isolant a été placé sur les sur- faces des lamelles.,.ou plaques 13, on les empile face à face pour former un noyau 19 qu'on verra le mieux dans la figure 3. Comme on peut s'en rendre compte, les entailles.
18 forment des r ainures continues 20 dans le noyau lorsque les plaques 13 ont été empiléss ensemble et orientées con- venablement les unes par rapport aux autres. Ces rainures 20 ont une double fonction qui est d'unir les lamelles du noyau ensemble et de constituer un montage amovible pour les plaques d'usure..
Ainsi, les plaques ou lamelles 13 peuvent être soudées ensemble par l'établissement d'un cordon 21 tout le long de la rainure 20 en vue de maintenir les portions terminales en leur position orientée propre et d'unir les lamelles ensemble pour former un tout. On a trouvé que les rainures 20 constituent une aire adéquate pour la matière de soudure én vue d'engager les lamelles et de les maintenir fixement Sans que la soudure affecte les propriétés globales du transducteur.
Somme on peut le voir dans la figure 3, la matière de soudure est placée de préférence en quantités suffi- santes pour remplir les rainures 20 jusqu'à un point sub- stantiellement de niveau avec la surface latérale antinodale
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22 du noyau 19 comme indiqué en 23, après quoi la surface est meulée pour qu'elle soit à ras avec le côté 22 comme' indiqué en 24 dans la figure 3.Bien que l'on puisse uti- liser de nombreuses matières pour souder les lamelles en- semble, il est préférable que la matière de soudure soit semblable à la matière des plaques ou lamelles elles-mêmes, de manière à ce que leurs qualités de magnétostriction ne soient pas changées appréciablement par la présence de la soudure.
En vue de protéger les côtés antinodaux 22 du noyau 19 des effets d'érosion de la cavitation produite dans le milieu interposé, entre le transducteur et l'article à net- toyer conformément à la présente invention, des souliers ou plaques 25 sont prévus comme couvertures protectrices desdits côtés; dans la construction que l'on vient de dé- crire, ces plaques ou.souliers de protection peuvent être aisément fixés au noyau .au moyen de vis 26 engageant des trous taraudés 27 espacés sur le long des soudures 21 dans les rainures 20. Les vis 26 peuvent être mises en place et empêchées de se défaire au fonctionnement, lors- que le transducteur vibre, au moyen de marques de poinçon 28.
Ces marques peuvent être formées en frappant la circon- férence extérieure'de la tête d'écrou avec un poinçon pour former un faible coin-28 entre les souliers et la vis. Pour assurer un contact intime entre le noyau 19 et la plaque protectrice 25, on prévoit des cales 29 formées en un matériau mou approprié qui se déformera pour combler toutes les aires inégales éventuelles entre le noyau et la plaque- et permettre la transmission d'une énergie vibratoire ma- ximum du noyau à la plaque protectrice.
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De ce qui procède, il ressort que la soudure 21 formée tout le long des rainures 20 assume la fonction de former un joint très durable et conformé .entre les lamelles respectives 13, et constitue également un moyen grâce auquel .les plaques protectrices ou souliers 25 peuvent être fixés amoviblement au noyau 19 du transduc- teur sans devoir faire appel à une chaleur nuisible en vue de les enlever ou de les fixer. On notera que les sou- liers ou plaques doivent être en un matériau ayant des propriétés acoustiques semblables à celles du matériau des lamelles 13 et du noyau 19 formé à partir de ces dernières, de façon à ce que les propriétés vibratoires des plaques à magnétostriction ne soient pas amorties.
Ces propriétés vibratoires, mentionnées ci-dessus, sont suscitées lorsque les lamelles sont soumises à un champ alternatif à haute fréquence. Dans le cas présent, le moyen d'excitation comprend un enroulement à courant continu 30 bobiné autour des branches parallèles 14 du noyau 19, et un enroulement à courant alternatif 31 égale- ment bobiné autour des branches 14 du noyau, les deux en- roulements étant raccordés à une source d'énergie au moyen d'un câble 32.
L'enroulement à courant continu 30 établit un champ magnétique polarisant constant, tandis que l'en- roulement à courant alternatif 31 engendre un champalter- natif qui est superposé'au champ continu et fait que les lamellessbisssent des dilatations et des contractions alignées, ce quii produit ainsi l'effet vibratoire du noyaul9 et du scoulier protecteur 25 qui lui est associé.
Cepe@ant, bienn que l'on ait représenté ici un enroulement à cou@nt conatinu, il est entendu que l'on peut utiliser
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un moyen magnétique permanent en association avec le noyau pour produire le champ magnétique polarisant, ou que à la fois le courant continu et le courant alternatif peuvent être superposés sur le même enroulement au besoin.
' Dans le montage des transducteurs au dessus des tables de travail comme représenté dans la figure 1, il est nécessaire qu'ils soient fixés en un point qui ne vibre pratiquement pas ou, en d'autres termes, en un noeud du système vibratoire, de manière à ce que leur énergie vibratoire ne se dissipe pas dans le montage lui-même.
Le point nodal. du système vibratoire révélé ici est'situé suivant un axe horizontal qui passe par les pattes 15 à mi-distance entre les aires antinodales le long des bords des cotés transversaux 16. Ces pattes 15 constituent un moyen avec lequel le transducteur assemblé 12 peut être monté dans des chenaux en forme de U, 33, du châssis de support 11 qui a une impédance élevée à la vibration (figure 1 et 4). Les chenaux 33 sont maintenus en position au moyen d'agrafes 34 portées par les montants10.
Chacune des agrafes 34 comporte une base fixe 35 sur laquelle sont montés un bras fixe 36 et un bras d'agrafage réglable 37. Ce dernier peut coulisser le long de cette base, et il est guidé dans son mouvement par un boulon de blocage 38 qui passe à travers une fente 39 dans le bras et est vissé. dans la base 35.
Par suite de la portée rigide produite par les chenaux 33,les portions des lamelles avoisinant les pattes ou noeuds 15 subissent peu ou pas de déplacement longitudinal à cause de leur emplacement nodal, tandis que les aires terminales des lamelles et les plaques qui y sont attachées subissent un déplaçaient longitudinal oscillant à la fréquence et à l'amplitude du système.
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Lorsqu'on désire enlever un ou plusieurs des trans- ducteurs à partir du châssis de support 11 pour remplacer leurs plaques ou souliers protecteurs 25, il suffit simple- ment de déconnecter le conducteur 32 et la fiche qui lui est associée (non représentée) du boîtier d'alimentation de courant 40 monté au-dessus des tables, de débloquer le boulon de serrage 38 et de faire coulisser le bras réglable 37 à distance du bras stationnaire 36 de manière à ce que les chenaux 33 en forme de U puissent être écartés par cou- lissement et dégager la patte de support 15 sur le noyau du transducteur. Une fois que les transducteurs ont été enlevés du châssis de support, on peut 'enlever les plaques protec- trices ou souliers 25 en débloquant les vis 26 de leur posi- tion de serrage.
On comprendra que le procédé révélé ici pour feuilleter des noyaux de transducteurs et pour attacher les souliers ou plaques protectrices 25 ces noyaux fournit un noyau amélioré de transducteur dont la durée de service et celle des enroule- ments qui lui sont associés seront prolongées, ce qui permet donc de réaliser des économies considérables à la fois en frais d'entretien et de remplacement.
REVENDICATIONS.
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