CH364376A - Dispositif destiné à soumettre une charge à des vibrations - Google Patents

Description

  
 



  Dispositif destiné à soumettre une charge à des vibrations
 L'invention concerne un dispositif destiné à   sou-    mettre une charge à des vibrations.   Selon    l'invention ce dispositif est caractérisé par quatre supports de charge disposée symétriquement, les supports de chaque paire de supports adjacents étant accouplés   Fun    à l'autre par une unité de suspension primaire à lames élastiques et permettant des déplacements des supports dans deux directions principales faisant un angle entre elles; par des moyens d'excitation pour provoquer simultanément des vibrations desdits supports dans lesdites directions;

   et par une suspension élastique secondaire supportant lesdits supports avec les unités de suspension primaires et ayant une fréquence d'oscillation naturelle plus basse que la fréquence d'oscillation naturelle des unités de suspension primaires.



   L'invention concerne également une utilisation de ce dispositif dans un moulin. Cette utilisation est caractérisée en ce que les supports sont constitués par des récipients contenant une charge destinée à être moulue et une certaine quantité d'éléments de meulage.



   Dans ce cas les éléments de meulage sont   no    tamment constitués par des billes, comme dans les moulins à billes bien connus.



   On a trouvé que dans un tel moulin on peut obtenir un taux de meulage très supérieur à celui usuel en utilisant de hautes fréquences d'excitation des vibrations et de petites amplitudes de déplacement de la charge. Une telle excitation produit une    <  fluidi-    station  des billes ou autres éléments de   meulage;      c'est-à-dire    un état d'agitation au hasard s'étendant à travers toute la masse avec une amplitude substantiellement uniforme, ce qui entraîne une réduction apparente de la densité de la masse. En outre, dans un tel état d'agitation, les pertes sont considérablement réduites, de sorte qu'une puissance d'alimentation inférieure suffit pour un taux de meulage supérieur.

   Lorsque l'excitation est produite au moyen de masses excentriques tournantes, celles-ci peuvent être beaucoup plus légères, avec une   réduction    correspon  dante    des dimensions des paliers.



   Dans le dessin annexé, est représentée, à titre d'exemple, une forme d'exécution du dispositif selon l'invention, dans le cas particulier de son utilisation comme moulin à billes.



   La fig. 1 est une vue de front, avec section partielle, d'un moulin à quatre récipients, et
 la fig. 2 est une vue en plan du moulin selon la fig. 1.



   Les fig. 1 et 2 montrent un moulin vibratoire à billes ayant quatre récipients de meulage 1, 2, 3, 4 dont les axes sont parallèles et placés le long des arêtes d'un cube supposé. Les récipients de chaque paire de récipients adjacents 1 et 2, 2 et 3, etc., sont accouplés l'un à l'autre par une unité de suspension primaire 5,   resq tivement    6, 7 et 8.
 chacune de ces unités de suspension primaires intercalées entre deux récipients est constituée par une paire de ressorts à lame 9, 10 attachés rigidement   l'un    à l'autre dans une partie centrale au moyen   d'un    bloc d'espacement rigide 11. Les bouts des ressorts à lame 9, 10 sont ancrés aux récipients res  pectifs    par l'entremise de blocs rigides 12.

   La fréquence d'oscillation naturelle des unités de suspension 5-8 est relativement élevée.



   A travers chaque récipient 1-4 passe un axe 13 portant une petite masse excentrique 14 près de chaque extrémité du récipient. Les axes 13 sont   acs      coupiés    au moyen de joints universels 15 à des arbres de sortie 16   d'une    boîte d'engrenages 17 commune, ayant un seul arbre d'entrée 19 entraîné par un moteur 18. La   boîte    d'engrenages 17   entraxe    chaque paire de masses 14 en opposition de phase avec la  paire de poids correspondante associée à un récipient voisin, les axes 13 de chaque paire d'axes   voi-    sins tournant en sens contraire.



   Tout l'assemblage des récipients 1-4 et des unités de suspension 5-8 est supporté par un dispositif de suspension secondaire à basse   fréquence    d'oscillation naturelle, comprenant des ressorts hélicoïdaux 20 rattachés d'une part à une base commune 21, et d'autre part à une partie d'ancrage 22 fixée sur ou solidaire du récipient 1-4 respectif.



   Quand les récipients 14 sont chargés et que le moteur tourne à sa vitesse normale, les petites masses excentriques 14 induisent des vibrations à la fréquence ou au voisinage de la fréquence d'oscillation naturelle relativement haute du dispositif de   suspen-    sion primaire 5-8.



   Vu que l'assemblage des récipients est symétrique, une grande partie des forces d'inertie des masses excentriques est contrebalancée dans le dispositif de suspension primaire 9, 10, 11, chaque récit pient étant, en effet, suspendu à une masse constituée par les récipients voisins. Les forces d'inerties résultantes non contrebalancées sont absorbées par les ressorts de suspension secondaires 20 à basse fréquence naturelle, qui servent ainsi à isoler des vibrations la base 21. Ainsi il est possible d'exciter des oscillations de haute fréquence, des récipients 1-4, avec les hauts rendements qui en résultent, sans la nécessité de pourvoir le dispositif de fondements très lourds et dispendieux et d'isoler ces fondements des structures qui l'entourent.



   Un mécanisme d'excitation pouvant être utilisé à la place de celui décrit, peut être constitué par un dispositif électromagnétique polyphasé, dans lequel quatre ou plus   électro-aimants    (non montrés) sont disposés en anneau autour de l'assemblage de réci  piments,    ces récipients fonctionnant comme les armatures mobiles de ces électro-aimants. Les armatures mobiles des   électro-aimants    peuvent aussi être fixées aux blocs d'espacement   1 1    ou être constituées par des extensions de ces blocs. Si l'espace le permet, les   électro-aimants    peuvent être montés à l'intérieur de l'anneau formé par les récipients 1-4.

   Un tel dispositif électromagnétique pourrait être excité à la fréquence de 50 cycles par seconde du réseau public, la fréquence de vibration étant par conséquent de 3000 cycles par minute.



   La fig. 1 montre également d'une façon schématique un dispositif détecteur d'amplitude de vibration qui peut être utilisé avec un dispositif de commande usuel de la vitesse du moteur électrique 18 pour maintenir l'amplitude de vibration   au-dessc > us    d'une valeur maximum prédéterminée. Le dispositif détecteur comporte une source de lumière 50 et une cellule photoélectrique 51 montées sur la base 21, ainsi qu'un volet percé 52 monté sur le récipient 4 et dont   l'ouverture    se trouve sur l'axe du rayon lumineux provenant de la source 50 et dirigé sur la cellule photoélectrique 51. Tant que l'amplitude des vibrations du récipient 4 reste dans. la   limite    prédéterminée, le signal de sortie de la cellule photoélectrique est constant.

   Une amplitude de vibration excessive produit un obscurcissement partiel ou total de la lumière qui frappe la cellule photoélectrique 51, et cela pendant une partie de chaque   deni-pé-    riode de vibration du récipient, ce qui entraîne une variation correspondante du signal de sortie de cette cellule, lequel signal peut actionner un indicateur ou un   dispositif    de commande de vitesse du moteur.



   Les récipients 1-4 peuvent être remplacés par   n'importe      quelle    autre pièce d'appareil ou d'équipement qu'on désire soumettre à des vibrations. Par exemple l'appareil vibratoire peut être utilisé pour classifier un mélange de matériaux granuleux ayant des particules de différentes dimensions. Dans ce cas chaque récipient 1-4 est remplacé par un plateau sur lequel le matériau granuleux est placé pour être olassifié. On peut soumettre aux vibrations aussi des    liquides ou des mélanges ; de liquides et solides pour    les émulsionner ou pour produire un mélange très intime, si un composant est insoluble dans la phase liquide. Pour ces applications il peut être nécessaire on préférable de produire les vibrations dans un plan horizontal.



   REVENDICATIONS
 I. Dispositif destiné à soumettre une charge à des vibrations, caractérisé par quatre supports de charge (1-4) disposés symétriquement, les supports de chaque paire de supports adjacents étant   accou-      plés      l'un    à l'autre par une unité de suspension primaire (5-8) à lames élastiques et permettant des déplacements des supports dans deux directions principales faisant un angle entre elles; par des moyens d'excitation (13-19) pour provoquer simultanément des vibrations desdits supports dans lesdites directirons; et par une suspension élastique secondaire (20) supportant lesdits supports avec les unités de suspension primaires et ayant une fréquence d'oscillation naturelle plus basse que la fréquence d'oscillation naturelle des unités de suspension primaires.



     II.    Utilisation du dispositif selon la revendication I, dans un moulin, caractérisée en ce que les supports sont constitués par des récipients (1-4) contenant une charge destinée à être moulue et une certaine quantité d'éléments de meulage.
  

Claims (1)

1. SOUS-REVENDICATIONS 1. Dispositif selon la revendication I, caractérisé en ce que la fréquence naturelle des unités de suspension primaires est au moins approximativement égale à la fréquence d'excitation.

   2. Dispositif selon la revendication I, caractérisé en ce que les moyens d'excitation comportent pour chaque support (1-4) au moins une masse excentrique (14) portée par un axe (13) du support, et un dispositif (15-19) pour entraîner en rotation ces axes de façon que chaque masse excentrique tourne en opposition de phase avec les masses excentriques adjacentes.

   3. Dispositif selon la reverldication I, caractérisé en ce qu'un support (4) forme ou porte un élément (52) d'un dispositif détecteur de l'amplitude des vibrations.

   4. Dispositif selon la sous-revendication 3, caractérisé en ce que ledit élément (52) est un volet disposé de façon à intercepter variablement un rayon lumineux dirigé sur une cellule photoélectrique (51), en fonction de l'amplitude des vibrations.

   5. Dispositif selon la sous-revendication 4, caractérisé en ce que le signal de sortie de la cellule photoélectrique sert à régler la fréquence d'excitation des vibrations.

   6. Utilisation selon la revendication II, caractérisée en ce que les unités de suspension primaires (5-8) sont accordées sur une fréquence naturelle telle, qu'il s'établit un état de fluidisation dans ladite quantité d'éléments de meulage.