Dispositif comprenant un compresseur d'air alternatif mû par un vibreur à courant alternatif La présente invention a pour objet un dis positif comprenant un compresseur d'air mû par un vibreur à courant alternatif, c'est-à-dire un compresseur dont le piston est actionné par un moteur électrique à vibration.
Dans ce dispositif, le cylindre et le piston du compresseur sont en liaison respectivement avec le boîtier et avec l'armature du vibreur ; ce dispositif est caractérisé par le fait que le boîtier du vibreur, sur lequel l'armature est montée de manière à pouvoir osciller, est lui- même monté de manière à pouvoir osciller par rapport à l'enveloppe du dispositif, des moyens élastiques étant interposés, d'une part, entre le boîtier et l'enveloppe de manière à limiter leurs déplacements relatifs et, d'autre part, entre l'armature et le boîtier,
ces derniers moyens élastiques étant susceptibles d'être réglés pour mettre leur fréquence propre d'oscillation en synchronisme avec la fréquence du courant qui alimente le vibreur.
Les vitesses de déplacement du piston et du cylindre sont naturellement inversement proportionnelles à leurs masses respectives; étant entendu que l'on comprend dans ces masses celles des organes solidaires du piston et du cylindre.
Le dispositif formant l'objet de la présente invention est susceptible d'être utilisé dans dif férentes applications. A titre d'exemple, les dessins annexés en représentent une forme d'exécution destinée à être utilisée pour ac tionner un appareil pour remmailler les bas. Dans ces dessins Les fig. 1 et 2 sont deux coupes, respecti vement verticale et horizontale de cette forme d'exécution.
La fig. 3 est une coupe suivant la ligne <I>111-1I1</I> de la fig. 2.
La fig. 4 est une coupe schématique du compresseur.
Les fi-. 5, 6, 7 montrent dans trois posi tions le mécanisme servant à réduire la fré quence de moitié.
1 désigne un aimant permanent entre les noyaux polaires duquel est placée une arma ture en fer doux 2, montée de manière à pou voir osciller autour d'un axe 3. Un manchon de caoutchouc 4 sert à amortir les vibrations secondaires, qui pourraient être engendrées s'il y avait contact direct entre les deux métaux.
Une bobine 5, munie de plusieurs prises 6, afin de lui permettre de fonctionner sous diffé rents voltages; est montée de manière fixe entre les deux noyaux de l'aimant et l'espace vide intérieur 7 qu'elle délimite a l'étendue suffi- sante pour permettre à l'armature d'osciller librement dans toute sa largeur et sans la tou cher. Dans les épanouissements polaires de l'ai mant 1, sont montés dans des orifices des tam pons de caoutchouc 8 et 9, de manière à saillir dans la mesure voulue pour empêcher l'arma ture 2 de heurter le métal des épanouissements, afin d'éviter le bruit et l'adhérence excessive de l'armature à l'aimant 1.
Un ressort 10 de tension appropriée, fixé en 11 et 12, est accroché en son milieu, et plus exactement en 13,à un prolongement de l'ar mature composé de métal non magnétique.
Ce ressort peut être réglé, en tension, par la vis 14 munie d'un contre-écrou de blocage. En réglant la vis 14, on relâche ou tend ledit ressort 10 dans le but de mettre sa fréquence propre d'oscillation en synchronisme avec la fréquence de vibration de l'armature.
Le ressort 10 est libre de tourner axiale ment par rapport à l'axe 12 et à la vis 14. En faisant tourner ledit ressort au moyen de la vis 14, on peut déplacer son point d'engagement 13 avec l'armature 2. En dehors de cette fonc tion, le ressort 10 a aussi celle, plus impor tante, de rendre plus uniforme la vitesse de la palette 2. Si ce ressort n'existait pas, l'arma ture attirée par un pôle accélérerait sa vitesse en atteignant le maximum au moment de son contact avec le pôle. 'Au contraire, grâce au ressort, l'armature possède encore sa vitesse maximum au milieu de l'espace compris entre les deux pôles et ralentit progressivement vers ces derniers parce qu'une moitié du ressort est comprimée et l'autre moitié tendue.
De cette manière, le mouvement pendulaire peut être ample et parfaitement silencieux.
Le boîtier 15 du vibreur est muni d'un axe 16 (fig. 3). Cet axe tourne sur un coussinet de caoutchouc 17 qui est à son tour monté sur un siège 18 que comporte l'enveloppe 19. Le boîtier 15 est donc libre d'osciller par réaction autour de cet axe, qui coïncide avec l'axe d'os cillation de l'armature 2, et, pour limiter l'am plitude des déplacements angulaires, un cous sinet de caoutchouc-mousse 20 (fig. 2), placé sous ce boîtier et se relevant sur ses côtés, le maintient toujours en place et centré par rap port à l'enveloppe 19.
La liberté que possède le boîtier d'osciller autour de l'axe 16 augmente l'efficacité du vi breur, car le déplacement relatif du piston dans le cylindre est plus grand pour une même course de la palette. D'autre part, les vibra tions latérales du vibreur ne sont pas transmi ses à l'enveloppe du dispositif.
Le petit compresseur 21, que l'on voit en coupe en fig. 4, a son piston en liaison avec l'extrémité de l'armature 2 au point 22. Une vis de pression 23 bloque la tige du piston au point voulu (fig. 4). Le cylindre du compres seur est fixé au boîtier du vibreur au moyen de l'écrou 24 tandis que, sur l'ajutage 25 de sortie du compresseur, est raccordé un tuyau de caoutchouc 26 (fig. 2). Celui-ci pénètre dans une ouverture de l'enveloppe 19 en 27 et est enfilé sur un petit tube métallique 28 fixé par pression dans la partie extérieure de l'ou verture 27.
Sur le petit tube de sortie 28 on recueille les pulsations de l'air comprimé fournies par le petit compresseur.
Une vis 29, avec contre-écrou de blocage, est susceptible de régler l'intensité desdites pul sations ; en effet, lorsqu'on la serre, elle des cend pour comprimer le tuyau de caoutchouc 26 en faisant varier la section interne de son ouverture.
Le fonctionnement du vibreur est le suivant L'aimant permanent 1 possède évidemment un pôle nord et un pôle sud. La bobine 5 qui entoure la palette de forme allongée est par courue par un courant alternatif, de sorte qu'elle fait de cette palette un barreau aimanté avec un pôle nord à une extrémité et un pôle sud à l'autre extrémité, la polarité desdites ex trémités s'inversant à chaque alternance du courant, c'est-à-dire à la même fréquence que celui-ci.
Il en résulte que, pendant une demi- période du courant d'alimentation de la bo bine, l'extrémité libre de la palette 2 est un pôle nord qui est donc attiré par le pôle sud de l'aimant permanent 1 et repoussé par le pôle nord dudit aimant, tandis que, pendant la demi-période suivante, la même extrémité de la palette 2 -est un pôle sud qui est repoussé par le pôle sud de l'aimant et attiré par son pôle nord. La palette se met donc à vibrer à la fré quence d'alimentation de la bobine 5.
Les tampons de caoutchouc 8 et 9 ont pour but d'empêcher la palette 2 de se coller aux pôles de l'aimant et, en même temps, amortir le bruit des vibrations.
Le dispositif décrit peut être utilisé pour les applications les plus diverses. L'une d'entre elles est le remmaillage des bas. En effet, les dessins annexés montrent le couvercle du dis positif exécuté de manière à former un gobe let, servant à tendre le bas à remmailler. A la sortie en 28, on raccorde un tuyau de caout chouc qui est en liaison avec un manche pneu matique porte-aiguille (non représenté au des sin). Le remmaillage s'opère de la façon clas sique ; le compresseur sert seulement à four nir au manche porte-aiguille une pression al ternative ou pulsée d'air qui sert à actionner l'aiguille de remmaillage.
Si l'on veut réduire de moitié la fréquence des pulsations fournies par le compresseur par rapport à celle du mouvement de l'armature, on peut avoir recours au mécanisme suivant Une soupape oscillante représentée aux fig. 4 à 7 ouvre, toutes les deux courses de compression du piston, une ouverture d'échap pement ménagée au fond du cylindre, ce qui fait évacuer à l'extérieur l'air comprimé, au lieu de l'envoyer dans le tuyau d'utilisation.
Ce mouvement rapide doit être fait dans un temps exact et, pour ce faire, il doit être commandé par l'armature du vibreur.
Une soupape 32 articulée en 33 est montée sur un plan en métal poli 30 muni d'une partie relevée 31. Le plan de cette soupàpe en con tact avec le plan 30 est également poli et par faitement étanche à l'air.
Le plan 30 possède un orifice 34 qui com munique avec l'intérieur du cylindre du com presseur.
Le bout de l'armature 2 est muni d'une oreille 35 au sommet de laquelle est fixé un ressort rectiligne 36 avec un bec en équerre 37.
Lorsque l'armature est attirée, par exemple vers la droite (en partant de la gauche - voir fig. 6), le ressort 36, en la suivant dans son mouvement, oblige son bec 37 à suivre à son tour le plan incliné 38 de la soupape 32. En un certain point, le plan incliné 38 prend fin et le bec 37 agit sur la soupape 32 en l'entraî nant dans sa rotation autour de l'axe 33 jus qu'à ce qu'elle rencontre la butée représentée par la partie relevée 31 du plan 30 (voir fig. 7) ; en même temps l'armature finit sa course vers la droite.
L'ouverture 34 demeure fermée, même lorsque l'armature accomplit sa course de re tour vers la. gauche,<B>-</B>tandis que le piston ac complit sa fonction de comprimer l'air. Par conséquent, le ressort 36 n'étant plus com primé, se retire et se redresse pendant qu'il effectue cette course de retour en atteignant la position de la fig. 6.
Lorsque l'armature recommence sa course vers la droite, comme dans la phase précé dente, ce n'est pas le plan incliné 38 qui se présentera devant le bec du ressort 36, mais le plan 39 et, en glissant sur celui-ci, le bec entraînera la soupape dans la position de la fig. 5 en libérant l'ouverture 34. Cette fois-ci, dans la course de retour, le piston enverra l'air comprimé à l'air libre. Le cycle continue de cette manière et on pourra utiliser à la sortie 28 (fig. 1) une seule pulsation d'air pour deux courses de compression du piston.
Device comprising an alternating air compressor driven by an alternating current vibrator The present invention relates to a positive device comprising an air compressor driven by an alternating current vibrator, that is to say a compressor whose piston is powered by an electric vibration motor.
In this device, the cylinder and the piston of the compressor are connected respectively with the housing and with the frame of the vibrator; this device is characterized by the fact that the housing of the vibrator, on which the armature is mounted so as to be able to oscillate, is itself mounted so as to be able to oscillate relative to the casing of the device, elastic means being interposed , on the one hand, between the box and the casing so as to limit their relative movements and, on the other hand, between the frame and the box,
these latter elastic means being capable of being adjusted to bring their own oscillation frequency in synchronism with the frequency of the current which supplies the vibrator.
The displacement speeds of the piston and the cylinder are naturally inversely proportional to their respective masses; it being understood that these masses include those of the members integral with the piston and the cylinder.
The device forming the object of the present invention can be used in different applications. By way of example, the accompanying drawings show an embodiment thereof intended to be used to actuate an appliance for re-stitching stockings. In these drawings Figs. 1 and 2 are two sections, respectively vertical and horizontal of this embodiment.
Fig. 3 is a section taken along the line <I> 111-1I1 </I> of FIG. 2.
Fig. 4 is a schematic section of the compressor.
The fi-. 5, 6, 7 show in three positions the mechanism for reducing the frequency by half.
1 designates a permanent magnet between the pole cores of which is placed a soft iron armor 2, mounted so as to be able to oscillate around an axis 3. A rubber sleeve 4 serves to damp secondary vibrations, which could be generated whether there was direct contact between the two metals.
A coil 5, provided with several taps 6, in order to allow it to operate under different voltages; is mounted in a fixed manner between the two cores of the magnet and the interior empty space 7 which it delimits to the extent sufficient to allow the armature to oscillate freely throughout its width and without touching it . In the pole shoes of the magnet 1, are mounted in the orifices of rubber pads 8 and 9, so as to protrude to the extent required to prevent the armature 2 from hitting the metal of the shoes, in order to avoid noise and excessive adhesion of the armature to the magnet 1.
A spring 10 of appropriate tension, fixed at 11 and 12, is hooked in its middle, and more exactly at 13, to an extension of the mature ark composed of non-magnetic metal.
This spring can be adjusted, in tension, by the screw 14 provided with a locking locknut. By adjusting the screw 14, said spring 10 is released or tensioned with the aim of bringing its natural frequency of oscillation in synchronism with the frequency of vibration of the armature.
The spring 10 is free to rotate axially with respect to the axis 12 and to the screw 14. By rotating said spring by means of the screw 14, its point of engagement 13 can be moved with the armature 2. In apart from this function, the spring 10 also has the more important one of making the speed of the pallet 2 more uniform. If this spring did not exist, the armature attracted by a pole would accelerate its speed by reaching the maximum at the time of its contact with the pole. 'On the contrary, thanks to the spring, the armature still has its maximum speed in the middle of the space between the two poles and gradually slows down towards them because one half of the spring is compressed and the other half stretched.
In this way, the pendulum movement can be ample and perfectly silent.
The housing 15 of the vibrator is provided with a pin 16 (fig. 3). This axis rotates on a rubber pad 17 which is in turn mounted on a seat 18 that comprises the casing 19. The housing 15 is therefore free to oscillate by reaction around this axis, which coincides with the axis of os cillation of the frame 2, and, to limit the amplitude of the angular displacements, a foam rubber cushion 20 (fig. 2), placed under this box and rising on its sides, always keeps it in place and centered in relation to the envelope 19.
The freedom that the housing has to oscillate around the axis 16 increases the efficiency of the vibrator, since the relative displacement of the piston in the cylinder is greater for the same stroke of the pallet. On the other hand, the lateral vibrations of the vibrator are not transmitted to the envelope of the device.
The small compressor 21, which can be seen in section in FIG. 4, has its piston in connection with the end of the armature 2 at point 22. A pressure screw 23 blocks the piston rod at the desired point (fig. 4). The compressor cylinder is fixed to the vibrator housing by means of the nut 24 while, on the compressor outlet nozzle 25, a rubber hose 26 is connected (fig. 2). The latter enters an opening of the casing 19 at 27 and is threaded onto a small metal tube 28 fixed by pressure in the outer part of the opening 27.
On the small outlet tube 28, the pulsations of the compressed air supplied by the small compressor are collected.
A screw 29, with a locking locknut, is capable of adjusting the intensity of said pulsations; in fact, when it is squeezed, it ash to compress the rubber pipe 26 by varying the internal section of its opening.
The operation of the vibrator is as follows. The permanent magnet 1 obviously has a north pole and a south pole. The coil 5 which surrounds the elongated pallet is run by an alternating current, so that it makes this pallet a bar magnet with a north pole at one end and a south pole at the other end, the polarity of said ex tremités reversing at each alternation of the current, that is to say at the same frequency as this one.
As a result, during half a period of the supply current of the coil, the free end of the pallet 2 is a north pole which is therefore attracted by the south pole of the permanent magnet 1 and repelled by the north pole of said magnet, while, during the following half-period, the same end of pallet 2 -is a south pole which is repelled by the south pole of the magnet and attracted by its north pole. The pallet therefore begins to vibrate at the supply frequency of the coil 5.
The purpose of the rubber buffers 8 and 9 is to prevent the vane 2 from sticking to the poles of the magnet and at the same time dampen the noise of the vibrations.
The device described can be used for the most diverse applications. One of them is re-stitching the stockings. In fact, the accompanying drawings show the cover of the positive device executed so as to form a gobe let, serving to stretch the stocking to be stitched. At the outlet at 28, a rubber pipe is connected which is connected to a needle-holder matic tire handle (not shown in the drawings). Re-meshing takes place in the classic way; the compressor serves only to provide the needle holder handle with alternating or pulsed pressure of air which serves to actuate the re-meshing needle.
If we want to reduce by half the frequency of the pulsations supplied by the compressor compared to that of the movement of the armature, we can have recourse to the following mechanism: An oscillating valve shown in fig. 4 to 7 opens, every two compression strokes of the piston, an exhaust opening in the bottom of the cylinder, which evacuates the compressed air to the outside, instead of sending it into the pipe. use.
This rapid movement must be done in an exact time and, to do so, it must be controlled by the armature of the vibrator.
A valve 32 articulated at 33 is mounted on a polished metal plane 30 provided with a raised part 31. The plane of this valve in contact with the plane 30 is also polished and in fact airtight.
The plane 30 has an orifice 34 which communicates with the interior of the cylinder of the compressor.
The end of the frame 2 is provided with an ear 35 at the top of which is fixed a rectilinear spring 36 with a angled nose 37.
When the armature is attracted, for example to the right (starting from the left - see fig. 6), the spring 36, following it in its movement, forces its beak 37 to in turn follow the inclined plane 38 of the valve 32. At a certain point, the inclined plane 38 comes to an end and the spout 37 acts on the valve 32, causing it to rotate about the axis 33 until it meets the stop shown. by the raised part 31 of the plane 30 (see FIG. 7); at the same time the armature finishes its course to the right.
The opening 34 remains closed, even when the frame completes its return stroke towards the. left, <B> - </B> while the ac piston performs its function of compressing air. Consequently, the spring 36, no longer being compressed, withdraws and straightens while it performs this return stroke, reaching the position of FIG. 6.
When the armature begins its course again to the right, as in the previous phase, it is not the inclined plane 38 which will appear in front of the beak of the spring 36, but the plane 39 and, by sliding on it, the spout will drive the valve in the position of fig. 5 by releasing the opening 34. This time, in the return stroke, the piston will send the compressed air to the open air. The cycle continues in this way and it will be possible to use at outlet 28 (fig. 1) a single pulsation of air for two compression strokes of the piston.