Brevet FR2006974A1 — publié le 19700102

i 2006974 la présente invention concerne un appareil producteur de vibrations par balourd, du type comprenant deux masses de balourd entraînées en rotation, disposées coaxialement et dont la position relative est réglable, la première masse de balourd entourant une 5 seconde masse. Il est prévu, pour l'entraînement» une poulie à courroie qui est liée à entraînement avec l'une des masses de balourd. la première masse de balourd est supportée de chaque côté dans le carter d'appareil par un tourillon ou bout d'arbre creux et l'arbre de la seconde masse de balourd intérieure, est dirigé vers 10 l'extérieur à travers l'un de ces tourillons creux» Les masses de balourd peuvent ainsi être entraînées en rotation de telle manière qu'elles produisent des vibrations circulaires. La position relative des masses de balourd a alors pour effet que le balourd résultant, c'est-à-dire la grandeur de la 15 force centrifuge, peut être modifié à volonté. Mais les masses de balourd peuvent également être entraînées pour tourner dans des sens opposés. Dans ce cas, il se produit des vibrations dirigées qui ne sont effectives que dans un plan. Par un réglage de la position relative des balourds, on peut modifier à volonté la posi-20 tion de ce plan de vibration. La présente invention a pour but de réaliser un appareil " générateur de vibrations du type ci-dessus, constitué de telle manière que, grâce à des mesures simples de construction, il permette ion réglage facile de la position réciproque des masses de balourd. 25 L'appareil de l'invention est caractérisé notamment en ce que la poulie à courroie est traversée en son centre par un arbre qui est en liaison d'entraînement avec l'autre masse de balourd, et qui porte, à son extrémité une poulie de calage pourvue d'une fente en arc de cercle à travers laquelle passe une vis de calage axiale 30 vissée dans la poulie à courroie, de telle sorte que la poulie de calage peut être solidarisée de la poulie à courroie dans différentes positions de relation angulaire. On connaît déjà un appareil générateur de vibrations du type décrit au début, dans lequel il est possible d'effectuer un décalage 35 relatif de position de deux masses de balourd en forme de coquilles disposées coaxialement l'une dans l'autre, le réglage étant possible même pendant la rotation des masses. Ce "réglage de position s'effectue au moyen d'un filetage à pas rapide prévu sur une broche filetée 69 11849 2 2006974 déplaçable axialement, par l'intermédiaire de laquelle le premier balourd extérieur et le second balourd intérieur sont accouplés entre eux. Le premier balourd porte alors sur sa face fermée une poulie à courroie pour son entraînement en rotation. La 5 broche filetée est reliée au premier balourd par un guidage clave-té de manière à ne pas pouvoir tourner, sais à pouvoir coulisser axialement. Le second balourd est disposé fixe axialement dans le premier balourd et guidé sur la broche au moyen du filetage à pas rapide. Il en résulte que le second balourd est entraîné par le 10 premier par l'intermédiaire dé la broche et que, par un déplacement axial de la broche on peut provoquer.une rotation relative entre les deux balourds. Cette disposition connue est très compliquée. Les masses de balourd sont ouvertes vers un côté à la manière de pots, ce qui 15 compromet la stabilité mécanique. Aucune des masses de balourd n'est supportée de chaque côté dans le carter au moyen de tourillons creux. Il n'est pas prévu non plus d'arbre en liaison d'entraînement avec le second balourd qui passe à travers la poulie à courroie et avec laquelle il puisse être assemblé dans différen-20 tes positions angulaires au moyen d'une poulie de calage. On connaît d'autre part un générateur &3 vibrations dans lequel un premier balourd en forme d'strier est supporté dans le carter d'appareil, de chaque côté, au moyen d'an tourillon creux. Une seconde masse de balourd intérieure est supportée sur un arbre 25 coaxial qui passe, d'un côté, à travers l3un des tourillons creux, vers l'extérieur. Le tourillon creux du balourd extérieur et l'arbre du balourd intérieur sont accouplés entre eux au moyen d'un engrenage à roues dentées qui permet de réaliser un décalage angulaire entre eux. Une poulie à courroie pour l'entraînement est 30 prévue sur le côté intérieur opposé à cet engrenage. Cette disposition est également relativement compliquée. Il n'est pas prévu de possibilité de réglage facile d'un tel générateur de vibrations avec balourds coaxiaux, dans le sens de l'invention, au moyen d'un arbre passant à travers la poulie à courroie, avec 35 une poulie de calage pouvant être assemblée dans différentes positions angulaires avec la poulie à courroie. On connaît encore une autre disposition dans laquelle, pour le réglage de position angulaire réciproque de deux masses de balourd 69 11849 3 2006974 il est prévu deux poulies d'accouplement, dont l'une présente une fente en forme d'arc dans laquelle une vis de calage est guidée en pouvant y être fixée. Il ne s'agit cependant pas ici d'un générateur de vibrations compact avec deux masses de balourd coaxiales, 5 ni de l'utilisation simultanée d'une poulie à courroie d'entraînement pour le réglage de position réciproque, comme c'est le cas dans la présente invention. Le principe caractéristique de l'invention peut être réalisé de diverses manières. Une possibilité consiste à monter la poulie 10 à courroie directement sur un tourillon creux par lequel la première masse de balourd est supportée dans le carter de l'appareil, tandis que la poulie de calage est reliée avec l'arbre.de la seconde masse de balourd intérieure. L'entraînement en rotation des deux masses de balourd dans le même sens s'effectue à partir d'un 15 moteur d'entraînement par l'intermédiaire de la poulie à courroie. En tournant en sens opposés, la poulie à courroie et la poulie de calage, on peut modifier à volonté l'angle entre les masses de balourd et ainsi la force centrifuge résultante, l'appareil produit alors des vibrations circulaires. 20 Mais la disposition peut aussi être telle que, pour l'entraî nement des masses de balourd, est prévu un mécanisme à engrenage avec deux arbres de sortie sous la forme d'un arbre creux et d'un arbre intérieur coaxial au premier et sur chacun desquels est calée une poulie à courroie. 25 L'arbre intérieur passe à travers la poulie à courroie cor respondante et il porte à son extrémité la poulie de calage qui peut être calée sous des angles relatifs différents sur la poulie à courroie. Sur le tourillon d'arbre creux de la première masse de balourd et sur l'eâtrémité de l'arbre de la seconde masse de ba- • 30 lourd qui fait saillie au-delà du premier sont fixées, sur chacun., une poulie à courroie qui est en liaison d'entraînement avec une poulie à courroie du mécanisme à engrenage. Avec une telle disposition, les deux masses de balourd sont entraînées en rotation en sens opposés par la paire de poulies à 35 courroie, de telle sorte que soient produites des oscillations dirigées. Par une modification de la position angulaire réciproque de la poulie à courroie fixée sur l'arbre intérieur et de la poulie de calage calée à demeure sur l'arbre intérieur, on peut modifier 69 11849 4 2006974 la position de phase des masses de balourd tournant en sens opposés et changer ainsi la position du plan de vibration. Les masses de balourd qui tournent dans des sens opposés produisent alors, de manière connue, des oscillations dirigées dont le plan d'oscilla-5 tion dépend de la position de phase opposée des masses tournantes. L'arbre intérieur est en liaison d'entraînement par l'intermédiaire de l'engrenage et de l'arbre extérieur avec l'une des masses de balourd, tandis que la poulie à courroie sur l'arbre intérieur est en liaison d'entraînement avec l'autre masse de balourd. 10 La disposition adoptée pour l'appareil de l'invention peut être choisie aussi bien en partant du générateur de vibrations circulaires décrit que du générateur d'oscillations dirigées décrit ci-dessus. Dans ce cas, dans un carter de générateur de vibrations commun contenant la première et la seconde masse de balourd, sont 15 ~ montés, près de celles-ci et parallèles à cellee-ci, une troisième et une quatrième masse de balourd. La troisième masse est également supportée dans le carter avec des tourillons creux et elle entoure la quatrième masse à la manière d'un boîtier. L'arbre de cette quatrième masse de balourd traverse sur un, côté le tourillon 20 creux de la troisième masse et fait saillie au-delà de ce tourillon vers l'extérieur, tout comme l'arbre de la deuxième masse fait saillie sur ce côté au-delà du tourillon de la première masse. La première masse et la troisième masse de balourd sont accouplées entre elles par des roues dentées montées sur les tourillons creux, 25 tandis que la seconde et la quatrième masse sont accouplées entre elles par des roues dentées qui sont montées sur les extrémités saillantes de leurs arbres vers l'extérieur. Lorsque la première et la seconde masse de balourd sont entraînées à la manière du générateur de vibrations circulaires 30 décrit plus haut, au moyen d'une poulie à courroie unique, on obtient un générateur de vibrations dirigées, dans lequel, -avec une direction de vibration inchangée, les amplitudes des balourds résultants tournant en sens opposés sont modifiées et ainsi l'amplitude de la vibration dirigée. 35 Si, par contre, en partant d'un générateur de vibrations di rigées, dans lequel la première et la seconde masse de balourd sont entraînées en rotation en sens opposés, chacune par une poulie à courroie, on peut, par un décalage angulaire de la poulie à 69 11849 5 2006974 courroie relativement à la poulie de calage, modifier les directions des résultantes, avec une amplitude inchangée. Ici aussi, il se produit une vibration résultante dirigée de direction de vibration inchangée, mais avec une amplitude résultante modifiable» 5 Pour tous les modes de construction décrits du générateur de vibrations, on utilise essentiellement les mêmes pièces constitutives. Il en résulte une simplification considérable de la fabrication étant donné qu'on peut constituer les différents types de générateurs de vibrations avec xin nombre relativement faible d'élé- 10 ments normalisés. la description ci-après se rapporte à quelques exemples de réalisation de lrinvention, donnés à titre non limitatif et expliqués avec référence aux dessins annexés^ dans lesquels : - la fig. 1 est une vue en coupe longitudinale à travers un 15 appareil conforme à l'invention construit comme générateur de vibrations circulaires ; - la fig. 2 est une vue en élévation, vue à partir de la gauche dans la fig.1, de la poulie à courroie avec la poulie de calage et la vis de blocage ; 20 - la fig. 3 est une vue en coupe longitudinale d'un appareil à vibrations dirigées constitué avec deux unités conformes à la fig. 1 î - la fig. 4 est une vue en élévations, vue de gauche dans la fig. 3, de la poulie à courroie et de la poulie de calage dans 25 la disposition de la fig. 3 ; - la fig. 5 est une vue en coupe longitudinale d'un appareil à vibrations dirigées constitué conformément à l'invention ; - la fig. 6 montre le mécanisme pour le réglage de la direction de vibration ; 30 - la fig. 7 est une vue en élévation, vue de la gauche dans la fig. 6, de la poulie à courroie et de la poulie de calage dans la disposition de la fig. 6, et - la fig. 8, est une vue en coupe longitudinale d'une autre forme de réalisation de l'invention, qui est constituée par deux 35 appareils générateurs de vibrations dirigées, suivant la fig. 5. Dans la disposition de la fig. 1, est représenté un carter d'appareil 1_0 qui est fermé par deux parties frontales J_2 et 14. Dans le carter H) est monté, au moyen de deux paliers 1_6 et _!_§> ime 69 11849 6 2006974 première masse de balourd 20 supportée par deux tourillons ou bouts d'arbre creux 22 et 24. la masse de balourd 20 entoure à la manière d'un carter une seconde masse de balourd 2j5 avec un arbre 28. Cet arbre 28 est supporté dans des boîtes de paliers 501 et 5 22 dans la première masse de balourd 20. L^ar'bre 28 de la masse 26_ est coaxial avec les tourillons creux 22 et 24. Sur le tourillon creux 22 qui fait saillie hors du carter 1J3 au-delà de la pièce de couvercle J_2, est montée une poulie à courroie j50• poulie à courroie £0 présente sur son autre face un évidement 52* dans lequel 10 est placé un disque 24 qui est calé en 561 sur l'arbre 28 et qui tourne avec celui-ci. Comme on le voit plus particulièrement dans la fig. 2, le disque 24 présente un évidement en forme demi-arc de cercle 2Â, à travers lequel s1étend une vis de blocage 2§ pour être vissée 15 dans la poulie à courroie. Par cette vis de blocage 2§> 011 peut fixer à demeure le disque 24 sur la poulie à courroie 22 dans des positions angulaires différentes. On peut ainsi modifier la position relative des deux masses de balourd 20 st 26 et en conséquence la force centrifuge résultante. Les deux massas de balourd sont 20 entraînées par l'intermédiaire de la poulie à courroie 2Q e"k elles tournent dans le même sens, de sorte que sont produites des vibrations circulaires. Dans 1a. disposition suivant la fig. 3, deux unités analogues à celle de la fig. 1 sont disposées dans un carter 40, dont une 25 seule comporte une poulie à courroie 42. La première unité présente une première masse de balourd 44, qui entoure., comme la masse de balourd 20, une seconde masse 46. La masse de balourd 44 est supportée avec des tourillons creux 48 et 50 clans des paliers 52 et 54 dans le carter. La seconde masse de balourd3 intérieure 46. 30 présente un arbre £6 qui est supporté dans les boîtiers de palier 58 et 60 en position■coaxiale dans les tourillons creux 48 et 50. Le tourillon creux 48 dépasse latéralement hors du carter et il porte la poulie de courroie 42. Sur l'arbre 56 de la seconde masse de balourd 46 est calé en 62 un disque de calage 64. Ce disque 64 35 présente - comme le montre mieux la fig. 4 - un évidement 66_ en forme de demi-ar:e de cercle. Au moyen d'une vis de blocage 68, le disque de calage 64 peut être relié à la poulie à courroie 42 dans différentes positions angulaires. La poulie à courroie 42, est calée 69 11849 7 2006974 en 22 sur tourillon d'arbre creux 48. Près des masses 44 et 46 et parallèlement à elles, une autre paire de masses de balourd 72 et 74 est montée dans le carter 40. la troisième masse de balourd 72 est pourvue de tourillons creux 5 76 et 78, de manière analogue à la masse 44, grâce auxquels elle est supportée dans le carter dans des paliers 80 et 82. Coaxialement aux tourillons creux 76 et 78, l'arbre 84 de la masse de balourd 74 est supporté dans des boîtiers de paliers 86 et 88 dans les tourillons creux. 10 Sur le tourillon creux 48 de la première masse de balourd 44 montée une roue dentée 90 qui est calée en 92 sur le tourillon d'arbre creux 48. Une roue dentée ÇH est montée sur le tourillon creux 76 et est calée en sur celui-ci. La roue dentée 24 est en prise avec la roue dentée 22- Sur l'autre côté, les extrémités 15 des arbres £6 et 84 dépassent hors des tourillons creux 50 et 78 respectivement. Sur ces extrémités en saillie des arbres 56 et 84 sont montées des roues dentées e"k 100 qui sont calées respectivement en 102 et 124 sur l'arbre respectif £6 et 84. De cette manière, la première et la troisième masse de 20 balourd J2 tournent en sens inverse. De même la seconde et la quatrième masse de balourd tournent en sens inverse. Lorsque la position angulaire de la première masse de balourd par rapport à la seconde masse de balourd est modifiée au moyen de la vis de calage 68, il se produit une modification correspondante de la po-25 sition angulaire de la troisième masse de balourd par rapport à la quatrième masse. Etant donné que les paires de masses tournent' pour chacune en sens opposés, les amplitudes des forces centrifuges à rotations opposées sont modifiées et ainsi de même la force centrifuge résultante de la vibration dirigée. 30 Dans la forme de réalisation suivant les fig. 5, 6 et 7, l'appareil générateur de vibrations présente un carter 106. Dans ce carter 106 est montée une première masse de balourd 108 avec des tourillons creux 110 et 112 dans des paliers 114 et 116. La première masse de balourd 108 entoure, à la manière d'un boîtier, une 35 seconde masse de balourd 118, qui est supportée dans des paliers 120 et 122 avec un arbre 124 dans la première masse de balourd 108. L'arbre 124 passe coaxialement à travers le tourillon, creux 112 et dépasse un peu au-delà de son extrémité. Sur le tourillon creux 11849 8 2006974 112 est montée une poulie à courroie 126 qui est calée en 128 sur le tourillon creux 112. Une seconde poulie à courroie 150 est montée sur l'extrémité saillante de l'arbre 124 et est calée sur celui-ci en 152. 5 la référence 154 désigne un mécanisme qui possède deux arbres d'entraînement coaxiaux, dont l'un est constitué par un arbre creux 136. Un arbre intérieur 158 est guidé coaxialement à travers l'arbre creux 156 et dépasse au-delà de son extrémité, les deux arbres 156 et 158 sont entraînés par le mécanisme ci-dessus 10 en sens de rotation opposés avec la même vitesse de rotation. Sur l'arbre creux 156 est montée une poulie à courroie 140 qui est calée en 142 sur l'arbre creux. Une seconde poulie à courroie 144 est montée sur l'extrémité saillante de l'arbre intérieur 158 et est calée en 146 sur celui-ci. Par la poulie à courroie 140. est 15 entraînée la poulie à courroie 126 et ainsi la première masse de balourd 108. Par la poulie à courroie 144. est entraînée la poulie à courroie 150. et ainsi la seconde masse de balourd, intérieure 118. en sens opposé avec la première masse de balourd. De cette manière sont produites des oscillations dirigées« 20 Pour modifier le plan de vibration des vibrations dirigées, les poulies à courroie du mécanisme 154 peuvent être constituées de la manière visible dans les fig. 6 et 7. les pièces correspondant tes dans les fig. 6 et 7 sont pourvues des mêmes signes de référence que dans la fig. 5. Dans la disposition suivant les fig. 6 et 25 7, la poulie à courroie 144 n'est pas directement calée sur l'arbre intérieur 158 du mécanisme 154. Un disque de calage 148 est calé en 150 sur l'arbre intérieur 158. Ce disque de calage présente - comme le montre la fig. 7 - une fente en forme de demi-arc de cercle 152. A travers la fente 152 s'étend une vis de blocage 154. 50 qui est vissée dans la poulie à courroie 144. Grâce à la vis de blocage 154. la poulie à courroie 144 peut être reliée à l'arbre intérieur 158 dans différentes positions angulaires. Par une rotation du disque de calage 148 relativement à la poulie à cqurroie 144. après libération de la vis de blocage 154. on peut modifier la 55 position angulaire relative de la première masse de balourd 108 et de la seconde masse 118. de sorte que le plan des vibrations dirigées est également modifié. la fig. 8 montre une disposition qui est constituée avec deux 69 11849 9 2006974 unités du type de celles de la fig. 5. Les pièces correspondantes sont pourvues des mêmes signes de référence que dans les fig. 5, 6. L'une des unités qui est équipée avec deux massés de balourd 108 et 118 est analogue à celle de la fig. 5 et elle est désignée dans 5 son ensemble dans les fig.8 par la référence 156. Les deux poulies à courroie 126 et 130 sont entraînées en sens opposés par une unité avec poulie à courroie 158 du genre de celle de la fig. 6, de sorte que la position angulaire relative des masses de balourd est modifiable par décalage du disque de calage 148 par rapport à la pou-10 lie à courroie 144. Une unité de balourd analogue est montée dans un carter 160 près de l'unité de balourd 108 et 118 et parallèlement à celle-ci. Cette seconde unité de balourd est désignée dans son ensemble par 162. Elle contient une troisième masse de balourd 164 et une quatrième masse de balourd intérieure 166. Au contraire 15 de la disposition de la fig. 5, les arbres 124 des masses intérieures 118 et 166 sur le côté gauche de la figure, sont constitués non seulement comme des tourillons ou bouts d'arbres, mais ils dépassent vers l'extérieur au-delà des tourillons crexix 110 et 168 des masses de balourd extérieures 108 et 164. 20 Sur les extrémités saillantes des arbres 124 et 167 des mas ses intérieures, sont montées des roues dentées 170 et 172 respectivement. De cette manière^les arbres intérieurs et les masses de balourd intérieures 118 et 166 sont accouplés entre eux pour tourner dans des sens opposés. Sur le bout d'arbre ou tourillon creux 25 de droite de la fig. 8, des masses extérieures 108 et 164. à savoir le tourillon creux 112 ainsi qu'un tourillon creux 174. sont montées également des roues dentées 176 et 178, par l'intermédiaire desquelles sont accouplées entre elles les masses de balourd extérieures 108 et 164 pour tourner dans des sens opposés. 30 Chacune des paires de masses de balourd 108. 118 ainsi que 104. 166 produit une oscillation dirigée, car les masses de balourd tournent en sens opposés. Un décalage de rotation des positions relatives des masses de balourd 108 et 118 au moyen du disque de calage 148 a pour effet, en conséquence, des masses de balourd 164 35 et 166. En conséquence, par un tel décalage angulaire du disque de calage 148. les plans de vibrations des deux systèmes de balourd 156 et 162 peuvent être modifié? dans des sens opposés entre eux. Le plan de vibration résultant reste ainsi conservé. Cependant, 69 11849 10 2006974 l'amplitude de la vibration résultante est modifiée. On obtient ainsi, avec la disposition de la fig. 8, un générateur de vibrations dirigées avec amplitude de vibrations modifiable. 69 11849 2006974 -SETEIDICATIOSS- 1Appareil producteur de vibrations du type comprenant deux masses de balourd rotatives, de position relative modifiable, qui sont disposées coaxialement, la première masse entourant la 5 seconde, une poulie à courroie étant en liaison d'entraînement avec l'une des masses de balourd, la première masse étant supportée dans le carter de chaque côté par des tourillons creux, et l'arbre de la seconde masse intérieure étant guidé vers l'extérieur à travers un tourillon creux - appareil caractérisé en ce 10 que la poulie à courroie est traversée en son centre par un arbre qui est en liaison d'entraînement avec l'autre masse de balourd et qui porte, sur son autre extrémité, un disque de calage pourvu d'une fente en arc de cercle, une vis de blocage étant passée à travers cette fente et vissée dans la poulie à courroie, 15 grâce à laquelle le disque de calage peut être solidarisé de la poulie à courroie dans différentes positions angulaires relatives. 2.- Appareil conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que la poulie à courroie est montée directement sur un tourillon ou bout d'arbre creux avec lequel la première masse de balourd 20 est supportée dans le carter, tandis que le disque de calage est relié à l'arbre de la seconde masse de balourd intérieure» 3.- Appareil conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens pour l'entraînement des masses de balourd contiennent; un mécanisme à deux arbres de sortie en forme d'un arbre 25 creux et d'un arbre intérieur coaxial au premier, chacun des arbres portant une poulie à courroie, l'arbre intérieur traversant la poulie à courroie correspondante et portant sur son extrémité le disque de calage qui peut être solidarisé de la poulie à courroie dans des positions angulaires relatives différentes, le 30 tourillon creux de la première masse de balourd et l'extrémité de l'arbre de la seconde masse de balourd qui dépasse le premier portant chacun une poulie à courroie, qui est en liaison d'entraînement avec une poulie à courroie correspondante du mécanisme. 4.- Appareil conforme aux revendications2 ou 3, caractérisé 35 en ce que, dans un carter de générateur commun, avec la première et la seconde masse de balourd, près de cellee-ci et parallèles à elles, sont supportées une troisième et une quatrième masse de balourd, la troisième masse étant également supportée par des 69 11849 12 2006974 tourillons creux dans le carter et la quatrième masse étant entourée par la troisième à la manière d'un carter et son arbre, sur un côté, traversant le tourillon creux de la troisième masse en faisant saillie au-delà de celui-ci, .de la même façon que 1*arbre 5 de la seconde masse, sur ce côté, fait saillie au-delà du tourillon creux de la première masse, la première et la troisième masse de balourd étant accouplées au moyen de roues dentées montées sui-les tourillons creux, tandis que la seconde et la quatrième masse de balourd sont accouplées entre elles par des roues dentées qui 10 sont montées sur les extrémités saillantes des arbres»