Brevet FR2046738A1 — publié le 19710312

t 2046738 la présente invention concerne un appareil générateur de vibrations, du type comprenant une masse centrifuge guidée sur une piste circulaire, et entraînée par un moteur par l'intermédiaire d'un engrenage. 5 Dans les appareils producteurs de vibrations usuels, connus, la masse centrifuge de balourd est montée sur l'arbre du moteur et tourne avec lui. Le balourd crée des forces qui sont utilisées pour la production de vibrations. Dans ces générateurs de vibrations connus, la fréquence du générateur est prédéterminée par la vitesse 10 de rotation du moteur. Si l'on désire produire des fréquences de vibrations plus élevées ou plus basses, il est nécessaire de modifier la vitesse de rotation du moteur. D'autre part, la vitesse de rotation du moteur, dans le cas de moteurs à courant triphasé est déterminée par la fréquence du réseau de distribution. Pour obtenir, avec 15 des moteurs à courant triphasé des fréquences de vibrations plus élevées, il est par conséquent nécessaire de prévoir un générateur pour la production de courants triphasés à fréquence plus élevée correspondante. Il est également connu de prévoir, entre le moteur et la masse centrifuge, un mécanisme réducteur, sous la forme soit 20 d'un engrenage réducteur, soit d'une transmission à courroie, en vue de produire des fréquences de vibrations qui sont différentes de la ' fréquence du réseau. Cependant, de tels engrenages réducteurs ou transmissions à courroie-ont pour effet d'augmenter les dimensions de l'appareil générateur d'une manière indésirable. 25 On connaît, en outre, une disposition dans laquelle une masse centrifuge est guidée sur une piste circulaire autour de l'arbre du moteur et est entraînée par l'intermédiaire d'un mécanisme à roues dentées qui présente une denture intérieure et une denture extérieure de diamètres différents. La masse centrifuge en forme de rouleau est 30 supportée à rotation sur un axe déplaçable le long de la piste circulaire, et elle roule contre une surface de circulation du carter lorsqu'elle est entraînée avec son axe par le mécanisme à roues dentées. Le guidage de la masse centrifuge s'effectue alors par le fait qu'un support présentant les axes mentionnés est guidé, d'une 35 part, par des appendices coniques de ce support, et du carter ainsi que de l'arbre moteur, et, d'autre part, par la ma.sse en forme de rouleau et la surface de circulation.Une telle construction est compliquée et encombrante. 70 20642 2 2046738 La présente invention â pour but de réaliser un générateur de vibrations, dans lequel la fréquence de vibration est - différente de la vitesse de rotation du moteur d'entraînement. D'autre'part, l'invention a pour but de réaliser un générateur 5 de vibrations de ce type qui soit d'une construction simple et compacte. Le générateur de l'invention est caractérisé en ce que la'masse centrifuge est guidée circulairement par Tin mécanisme à bielles en parallélogramme, qui est composé de trois bielles de même longueur, 10 qui sont articulées à intervalles de 1202, d'une part sur des arcs de cercle concentriques à l'arbre d'entraînement ou arbre moteurj-et, d'autre part, sur un arc de cercle, à la masse centrifuge, leur longueur étant inférieure à la longueur des cordes entre les points • d'articulation. 15 • Avec une telle disposition, la masse centrifuge exécute un mouvement circulaire, dans lequel des forces centrifuges deviennent évidemment efficaces^ La fréquence de ce mouvement circulaire est cependant différente de la vitesse de rotation du moteur. Il se produit une multiplication ou une démultiplication dans le rapport 20 du plus petit diamètre à la différence des diamètres "de la denture extérieure. Une telle disposition avec une masse centrifuge à déplacement circulaire peut être très compacte, par exemple être placée sur les faces frontales d'un moteur électrique, de sorte que les diemensions générales du générateur de vibrations ne sont pas supé-25 rieures à celles d'un générateur usuel avec une masse tournante. L'invention rend possible, d'une manière simple, une construction du générateur de vibrations telle que l'amplitude des vibrations peut être modifiée en continu pendant la marche. Ceci peut être obtenu en prévoyant que, chacune par un mécanisme à bielles parallè-30 les, sont guidées une première masse centrifuge sur une pièce fixe solidaire du carter, et une seconde masse centrifuge sur une pièce qui est, par contre, tournante autour de l'arbre du moteur. Par une rotation de cette dernière pièce, on peut modifier lesjhases des mouvements circulaires des masses centrifuges l'une par rapport à 35 l'autre, de sorte que la force centrifuge résultante peut être réglée en continu sans paliers. L'invention peut être réalisée de telle;manière que la masse centrifuge est constituée par un anneau pourvu d'une denture inté 70 20642 3 2046738 rieure qui est en prise avec un pignon monté sur l'arbre du moteur. Une autre possibilité consiste à former la masse centrifuge comme un disque avec, une denture extérieure, qui est en prise avec une . couronne dentée entraînée par le moteur. Enfin, il est possible de 5 relier les bielles avec des roues dentées par lesquelles elles peuvent être tournées, ces roues dentées étant en prise avec un pignon sur l'arbre du moteur, ces roues dentées et le pignon formant le mécanisme à engrenage mentionné plus haut. Suivant une autre réalisation de l'invention, il est également 10 possible de réaliser un appareil à vibrations dirigées qui ne produit de vibrations que dans un seul plan. Ceci peut être réalisé, pour la production de vibrations dirigées, en articulant les bielles du mécanisme à parallélogramme, d'une part, à la masse centrifuge, et, d'autre part à un anneau supporté à rotation sur l'arbre de 15 moteur, la masse centrifuge étant reliée, par une bielle, à un point fixe, .solidaire du carter. Dans une telle construction, la masse centrifuge n'exécute qu'un déplacement oscillatoire de va-et-vient autour de ce point fixe solidaire du carter, tandis que l'anneau exécute sur l'arbre de moteur un déplacement de rotation en va-et-20 vient. La description ci-après se rapporte à des exemples de réalisation de l'invention, donnés à titre non limitatif, et expliqués avec référence aux dessins annexés, dans lesquels : la figure 1 est une vue en coupe longitudinale à travers une dispo-25 sition de masse centrifuge, conforme à l'invention ; la figure 2 est une vue en élévation par la droite de la figure 1, avec le couvercle enlevé ; la figure 3 est une vue en coupe longitudinale d'une autre forme de réalisation de l'invention, avec deux masses centrifuges, dans 30 laquelle est rendu possible un réglage sans paliers de l'amplitude de vibration ; la figure 4 est une vue en élévation latérale schématique de la disposition de la figure 3 ; la figure 5 est une représentation schématique d'une disposition 35 dans laquelle la masse centrifuge est pourvue d'une denture extérieure qui est en prise avec une denture intérieure prévue sur l'arbre de moteur j les figures 6 et 6a représentent un appareil destiné à la production 70 20642 4 2046738 de vibrations orientées ; la figure 7 montre en coupe longitudinale une autre disposition conforme à l'invention, et la figure 8 est une vue en élévation frontale correspondante. 5 Les figures 1 et 2 montrent un carter de moteur _10 dans lequel est supporté, dans sa paroi frontale J_2, un arbre de moteur J_1_. Sur l'extrémité de l'arbre de moteur est calé un pignon JJ5 avec une denture extérieure 14. La masse centrifuge 1j[ est formée par un anneau qui présente une denture intérieure 16, dont le diamètre D 10 est supérieur au diamètre d de la denture extérieure du pignon 15. La masse centrifuge Jjï est guidée parallèlement contre la paroi intermédiaire 12, par un dispositif à parallélogramme composé de trois bielles J_7, de telle sorte que, en conservant son orientation dans l'espace, elle peut effectuer un déplacement circulaire autour de 15 l'arbre de moteur 11. La longueur des bielles est choisie telle, que la denture intérieure J_6 de la masse centrifuge _1J> reste en prise avec la denture extérieure _!_£ du pignon 13. Lorsque l'arbre de moteur 1_1_ est entraîné avec un nombre de tours m la masse centrifuge exécute un déplacement circulaire avec une 20 fréquence t d m* «s m D-d On peut ainsi produire un déplacement circulaire à fréquence relativement élevée de la masse centrifuge 15. et ainsi une fréquence 25 de vibration correspondante élevée, étant donné que, naturellement dans le cas d'un déplacement circulaire, une force centrifuge devient . agissante sur la masse 15. La liaison à parallélogramme comprend, comme il a été dit , trois bielles J_7, qui sont supportées à rotation d'un côté dans la paroi 30 intermédiaire J_2 et de'l'autre côté à rotation dans la masse centri-• fuge _15.- Les trois bielles VJ_ sont supportées dans la paroi intermédiaire _1_2, sur une circonférence concentrique à l'arbre de moteur, à une distance angulaire réciproque de 1.202„ De manière correspondante, les bielles JJ7 sont supportées dans la masse centrifuge en forme 35 dîanneau, également sur une circonférence et à une distance réciproque de 1202. La longeur des bielles J_7 est inférieure à la longueur de corde entre les différents points de suppqrt, de sorte que les bielles, lors du mouvement circulaire, peuvent passer en tournant 70 20642 5 2046738 l'une devant lrautre. Les figures 3 et 4 montrent une disposition qui permet, pendant la marche du générateur, une modification continue sans paliers de l'amplitude de vibration. Dans une paroi frontale _t8 du carter 5 de moteur JJ3 est supporté un arbre de moteur 20, qui porte sur son extrémité un pignon 21_ pourvu d'une denture extérieure 22. Sur le carter du moteur est placé un capot 23, de manière à pouvoir tourner autour de l'axe de moteur par rapport au carter de moteur 19. Une première masse centrifuge 2£ est guidée avec les bielles 25, par tO l'intermédiaire d'un parallélogramme, contre la paroi intermédiaire 18. de sorte qu'elle puisse exécuter, de la manière décrite avec référence aux figures 1 et 2, un mouvement circulaire autour de l'arbre du moteur, tout en restant, avec une denture intérieure 26. en prise avec la dentaire extérieure du pignon 21. 15 Contre la face frontale 27 du canot 25. est guidée, au moyen ' d'un autre système à parallélogramme, constitué par les bielles 28. une seconde masse centrifuge 29. également en forme d'anneau pourvu d'une denture intérieure Cette masse centrifuge peut également exécuter un mouvement circulaire autour de l'arbre du moteur et elle 20 est, avec sa denture intérieure en prise avec la denture 22 du pignon 21. Lors de l'entraînement de l'arbre de moteur 20, les deux masses centrifuges 2£ et 22. exécutent des déplacements circulaires avec une fréquence nT qui est déterminée par la formule indiquée plus 25 haut à propos des figures 1 et 2. En faisant tourner le capot 25 relativement au carter de moteur 19. il est cependant possible de modifier les positions de phase des masses centrifuges 24 et 29 relativement l'une à l'autre et de modifier ainsi la grandeur de la force centrifuge résultante. 30 Dans les modes de réalisation précédentes, la masse centrifuge t était prévue de forme annulaire avec une denture intérieure, et elle était en prise avec une-denture extérieure d'un pignon calé sur l'arbre du moteur. Cependant, on peut prévoir, comme le montre la figure 5, que la masse centrifuge 51 qui est guidée parallèlement 35 par des bielles contre le carter et qui peut exécuter un mouvement circulaire autour de l'arbre du moteur, est également pourvue d'une denture extérieure," qui est en prise avec une denture intérieure 54 entraînée par le moteur.. La denture intérieure 54 peut, par exemple, 70 20642 6 2046738 être prévue sur une cloche montée sur l'extrémité de l'arbre de moteur. Les figures 6 et 6a représentent une disposition qui est prévue pour la production de vibrations dirigées. 5 Sur l'arbre de moteur £6, est supporté à rotation un anneau 57. Une masse centrifuge J58 est pourvue d'une denture extérieure 59 qui est en prise avec une denture intérieure 40 d'une cloche 4j_ qui est reliée avec l'arbre de moteur. La masse centrifuge £8 est reliée à 1* anneau 37 par une liaison à parallélogramme constituée par les 10 bielles 42. Elle est, en outre» articulée, par une bielle 45. sur le carter de moteur M- La bielle 4j5 limite le mouvement de la masse centrifuge j58 à un déplacement de vibration essentiellement horizontal (figure 6). Pour équilibrer cette limitation, la &ague 2Z es"k en mesure de 15 tourner sur l'arbre de moteur 56. On produit de cette manière, des vibrations essentiellement linéaires, c'est-à-dire des vibrations dans un plan. Dans la forme de réalisation suivant les figures 7 et 8, est représenté un moteur d'entraînement électrique 46, dont l'arbre 48 20 est supporté dans une cloison intermédiaire 50 d'un carter de vibreur 52 dans un palier 54. Sur une extrémité J|6 de l'arbre 48 de plus petit diamètre sont calés deux pignons 58, 60 de chaque eôté d'une paire de masses centrifuges 62, '64 de forme annulaire. La masse centrifuge 62 est guidée sur tin parcours circulaire par un 25 système à parallélogramme comprenant les bielles 66, décalées entre élles de 1202 8t supportées sur une circonférence dans la cloison intermédiairè 50, c'est-à-dire que la masse centrifuge 62 est guidée de telle manière qu'elle puisse exécuter un mouvement circulaire tout en conservant son orientation dans l'espace. D'une manière 30 correspondante, la masse centrifuge.64 est guidée, par un parallélogramme à bielles 68, mobile eirculairement contre un plateau 70 qui est, de son côté, supporté à rotation dans le carter 52 et qui peut être tourné au moyen dsun volant de réglage 72. Lors des déplacements circulaires, les masses centrifuges 62 et 64 roulent sur un 35 plateau 74 qui est monté sur l'extrémité 2_6 de l'arbre, entre les pignons 58, 60. Autour de l'axe de rotation des bielles 66, parxapport à la cloison intermédiaire 50. sont supportées à rotation des roues 70 20642 7 2046738 dentées 76» qui sont reliées rigifement aux bielles correspondantes 66. Ces roues dentées sont en prise avec le pignon -j£8, de telle sorte que le mouvement circulaire de la masse centrifuge 62 est produit par l'intermédiaire du pignon 58 et des roues dentées 76. 5 D'une manière correspondante, la masse centrifuge 64 est entraînée dans uti mouvement circulaire, par l'intermédiaire du pignon 60 et des roues dentées 78 qui sont en prise avec le pignon 60 et qui sont reliées aux bielles 68. En faisant tourner le plateau 70 au moyen du volant de 10 réglage 72, on peut modifier la position angulaire relative des deux masses centrifuges 62, 64 à mouvement circulaire et modifier ainsi le balourd résultant. 70 20642 8 2046738 - RE TE ÏII I "C A TIOIS- 1. Appareil générateur de vibrations comprenant une masse centrifuge guidée sur une'piste circulaire et entraînée par lia moteur par l'intermédiaire d'un engrenage,:appareil caractérisé en ce que 5 la masse centrifuge est guidée suivant un parcours circulaire par un-mécanisme à bielles ën parallélogramme, composé de trois bielles de même longueur qui sont articulées à des espacements angulaires de 1202 d'un côté, sur un arc de cercle concentrique à l'arbre d'entraînement ou arbre de moteur, et, de l'autre côté, également sur un 10 cercle, sur la masse centrifuge, la longueur de ces bielles étant inférieure à la longueur des cordes comprises entre les points d'articulation. 2. Appareil générateur de vibrations suivant la revendication . 1, caractérisé en ce qu'il comprend une première masse centrifuge 15 articulée par un parallélogramme de bielles à une pièce fixe solidaire du carter, et une seconde masse centrifuge articulée, par un autre paisLlélogramme de bielles, à une pièces rotative autour de l'arbre du moteur. 5. Appareil générateur de vibrations suivant la revendication 20 1, caractérisé en ce que, pour la production de vibrations orientées, les bielles du parallélogramme sont articulées d'un côté sur la masse centrifuge et, de l'autre côté, sur un anneau supporté à rotation sur l'arbre du moteur, et, que la masse centrifuge est reliée par une bielle à un point fixe solidaire du carter.. 25 '4. Appareil générateur de vibrations suivant l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'engrenage est formé par une denture intérieure et une denture extérieure de diamètres différents, engrenant entre ëHes, l'une de ces dentures étant montée directement sur les masses centrifuges guidées sur un 50 parcours circulaire. 5. Appareil générateur de vibrations suivant la revendication 4, caractérisé en ce que la masse centrifuge est constituée par un anneau avec denture intérieure qui est en prise avec un pignon calé sur l'arbre de moteur. 35 6. Appareil générateur de vibrations suivant la revendication 4, caractérisé en ce que la masse centrifuge est constituée par un plateau pourvu d'une denture extérieure qui est en prise avec une couronne dentée entraînée par le moteur. 70 20642 9 2046738 7. Appareil générateur de vibrations suivant l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les bielles sont reliées à des roues dentées et peuvent être tournées par celles-ci, ces roues dentées étant toutes en prise avec un pignon calé sur 5 l'arbre moteur, les roues dentées et le pignon formant ledit engrenage »