Brevet FR2090294A1 — publié le 19720114

209029k Les convoyeurs vibrants allongés, qui sont supportés par des ressorts en porte à faux sur une embase fixe sont de construction relativement simple et facile à commander. Toutefois, ces convoyeurs transmettent souvent des vibrations indésirables à 5 leur embase ou aux structures avoisinantes. On a tenté de supprimer la transmission de ces vibrations ou de les compenser, mais ces essais se sont avérés infructueux, car il est difficile,, dans ces dispositifs convoyeurs ainsi isolés ou équilibrés, de maintenir la vibration uniforme dans une direction choisie en chaque point 10 de la longueur du convoyeur. On a construit des convoyeurs isolés compqrtant des amortisseurs dynamiques de vibrations montés aux extrémités de ressorts en porte à faux et orientés perpendiculairement à la direction de vibration exercée. Un tel dispositif, décrit dans le Brevet Britannique n° 911.895 fonctionne correcte-15 ment lorsque la fréquence est supérieure à 1000 cycles par minute. Il a été toutefois Jusqu'ici impossible de faire fonctionner correctement un convoyeur à une fréquence inférieure à ce chiffre.. Selon une caractéristique essentielle, le nouveau convoyeur vibrant supporté élastiquement est guidé dans la direction 20 inclinée de vibration par des amortisseurs dynamiques de vibrations dont les ressorts sont fixés rigidement à la structure du convoyeur. De préférence, ces ressorts ont un taux d'élasticité tel que dans une direction parallèle à la direction de vibration nécessaire, la fréquence propre des amortisseurs est différente 25 et si possible inférieure,à la-fréquence de fonctionnement du convoyeur. Pour les vibrations dans le sens perpendiculaire à la direction de la vibration du convoyeur, les amortisseurs sont accordés de manière à entrer en résonance à la fréquence de fonctionnement. De ce fait, ces amortisseurs ont la même fonction que 30 des biellettes rigides reliées à un support fixe limitant le mouvement vibratoire du convoyeur dans la direction inclinée voulue sans pratiquement transmettre les vibrations au support. D'autres objets et avantages de l'invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée qui va suivre, faite en regard 35 des dessins annexés, et qui donne à titre' d'exemple non limitatif un mode préféré de réalisation de l'invention. Sur ces dessins : la figure 1 est une vue schématique en élévation latérale d'un convoyeur vibrant classique qui ne fonctionne de manière sa- 71 18905 2 2090294 tisf'aisante qu'à des fréquences supérieures à 1000 cycles minute, cette figure ne montrant qu'un seul des amortisseurs à biellette que comporte cet appareil. la figure 2 est une vue en élévation latérale du con-5 voyeur vibrant de l'invention comportant des amortisseurs dynamiques de vibrations, pouvant fonctionner à toute fréquence choisie. la figure 3 est une vue en élévation latérale d'une partie d'un convoyeur comportant une forme modifiée d'amortisseurs dynamiques comprenant des blocs en élastomère, et, 10 la figure 4 est une coupe verticale du convoyeur et de l'amortisseur, selon la ligne 4-4 de la figure 3. La figure 1 représente un convoyeur du type décrit dans le Brevet Britannique "n° 911.895 précité, qui comprend un tube convoyeur 1 de grande longueur et de grand diamètre. Ce tube 1 15 est supporté par plusieurs ressorts isolateurs de vibration 2 répartis sur sa longueur. Ce tube est animé de vibrations longitudinales par un générateur de vibrations 3 auquel il est relié par deux ressorts en porte à faux constituant des tirants. Le générateur de vibration 3 comprend deux moteurs 5 sup-20 portant chacun des masses excentrées 6. Le générateur est suspendu à un ressort d'isolation J. En fonctionnement, en raison de l'absence de contraintes verticales, les moteurs-se synchronisent de manière que les forces centrifuges s'annulent dans le sens vertical et s'ajoutent dans le sens horizontal afin de faire vibrer 25 . horizontalement le tube 1. La force résultant de la vibration horizontale est transmise le long du tube 1 qui de ce fait est contraint longitudinalement. Des ressorts en porte à faux inclinés 8 sont montés sur le convoyeur 1 et répartis sur sa longueur. Chacun de ces ressorts 30 est muni à son extrémité libre d'un amortisseur de vibration comprenant des masselottes 9 fixées sur des blocs de caoutchouc 10 fixés à l'extrémité du ressort 8. Cet amortisseur constitué par la combinaison des masselottes 9 et des blocs élastiques 10 est accordé à la fréquence de fonctionnement du générateur de vibration 3. Dans ce système, les masselottes 9 doivent vibrer dans les directions indiquées par la flèche double 11, avec des amplitude et phase telles que la force de vibration transmise par le ressort en porte à faux 8, qui constitue un tirant, oblige le tube 1 à 71 18905 3 2090294 suivre un trajet vibratoire perpendiculaire à l'axe du ressort 8, dans la direction indiquée par la double flèche 12. Le ressort en porte à faux 8 fléchit également transversalement par rapport à sa longueur et de ce fait les masselottes 9 n'effectuent aucun 5 mouvement ou n'effectuent qu'un mouvement de très faible amplitude dans une direction parallèle au mouvement du tube 1. En pratique, pour obtenir ce dernier résultat à des fréquences inférieures à 1000 cycles minute, les ressorts en porte à faux 8 doivent être d'un taux d'élasticité si faible qu'ils fléchissent sous le poids 10 des masselottes 9, et ne se comportentpas commedes tirants rigides mais 'comme des colonnes faiblement chargées excentriquement dont les caractéristiques élastiques imprévisibles réagissent sur les ressorts 10 en supprimant l'accord des masselottes 9 avec le mouvement du tube 1. 15 Conformément à l'invention, cette instabilité est évitée, et l'appareil peut fonctionner sous n'importe quelle fréquence couramment utilisée dans les convoyeurs vibrants, par des amortisseurs dynamiques de vibrations reliés au convoyeur par un montage pratiquement rigide. Les ressorts des amortisseurs sont 20 disposés de manière à fléchir pour accompagner le mouvement relatif, dans la direction de la vibration.du tube, entre les masselottes et le tube tout en conservant un taux d'élasticité pratiquement constant de manière à engendrer des vibrations en résonance des masselottes de l'amortisseur dirigées perpendiculairement 25 à la direction de vibrations voulues-du tube, à ,1a fréquence de fonctionnement. Ce nouveau type de convoyeur guidé par des amortisseurs dynamiques perfectionnés peut être réalisé de différentes manières. Par exemple, dans le convoyeur vibrant de la figure 2, le tube 30 convoyeur 21 est suspendu à un bâti supérieur non représënté par une série de ressorts 22 destinés à absorber les vibrations. Le convoyeur peut être également supporté par des ressorts convenables fixés au sol. La vibration longitudinale du tube 22 est provoquée par 35 un générateur de vibration 23 auquel il èst couplé par des tirants 24. Le générateur comprend deux moteurs 25 entraînant des masses excentrées 26. Le poids du générateur 23 est supporté par un ressort 27 absorbant les vibrations.- Etant donné que le générateur 71 18905 4 2090294 est relativement libre de se déplacer dans le sens vertical, les moteurs 25 se synchronisent de manière que les forces centrifuges des masselottes 26 s'annulent dans le sens vertical et s'ajoutent dans le sens horizontal en appliquant par les tirants 24 les 5 efforts vibratoires d'entraînement au tube 21. Le mouvement longitudinal du tube est appliqué à chacun des amortisseurs dynamiques de vibrations 28 répartis le long du convoyeur. Chaque amortisseur comprend une masselotte 29 supportée par un ressort hélicoïdal 30 fixé au convoyeur et. dont l'axe lon-10 gitudinal est orienté perpendiculairement à la direction voulue de vibration du convoyeur. La masselotte 29 solidaire du ressort hélicoïdal 30 est libre dans plusieurs directions. Si on suppose que le convoyeur est maintenu fixe, la masselotte peut vibrer selon un arc de cercle, le ressort constituant un levier en 15 porte à faux. La fréquence naturelle de ce mode de vibration est de préférence égale ou inférieure à la moitié de la fréquence de fonctionnement du convoyeur. La masselotte 29 peut également vibrer selon l'axe du ressort hélicoïdal. L'amortisseur est -accordé de manière que sa fréquence naturelle dans ce mode de 20 vibration soit égale (entre certaines limites pratiques) à la \ fréquence de fonctionnement du convoyeur. Ainsi accordé, l'amortisseur dynamique s'oppose à la composante du mouvement du tube convoyeur qui est dirigée selon l'axe du-ressort 30, et du fait de sa vibration excerce une réaction 25 qui réduit cette composante du déplacement à une valeur pratiquement nulle, ce qui limite la vibration du convoyeur à un mouvement dans un plan normal à l'axe du ressort. Etant donné qu'il est désirable que le sens du mouvement vibratoire d'un convoyeur ordinaire soit dans un plan vertical, les ressorts sont alignés dans 30 un plan vertical. Si plusieurs ressorts hélicoïdaux sont utilisés en coopération avec chacune des masselottéte, il est nécessaire de déterminer soigneusement les positions des ressorts et le moment d'inertie de la masselotte 29 pour éviter des vibrations résonnantes para-35 sites de celle-ci. Un ressort hélicoïdal convient particulièrement pour cette utilisation, car son taux d'élasticité lors de son allongement ou de sa contraction selon son axe est pratiquement indépendant de la 71 18905 5 2090294 charge de flexion exercée par la gravité sur la masselotte. Les amortisseurs sont répartis le long du convoyeur au même écartement que les biellettes de guidage sur l'embase d'un appareil classique. Ils doivent être suffisamment rapporochés pour 5 que, aux fréquences de fonctionnement, les sections intermédiaires du convoyeur se comportent comme des éléments rigides. Un convoyeur de grande longueur peut également vibrer dans le sens transversal comme une poutre libre. Si certains des amortisseurs sont placés aux ventres de telles vibrations trans-10 versales, ils ne limitent pas seulement le mouvement dû aux vibrations dans la direction désirée mais également, du fait des efforts longitudinaux transmis par le tube et de leurs propres efforts, s'opposent à toute flexion transversale du convoyeur. Les amortisseurs disposés aux ventres des vibrations transversales 15 permettent donc de stabiliser le système. Les mêmes principes peuvent être appliqués en utilisant des amortisseurs dynamiques comportant, au lieu de ressorts métalliques, des tampons en élastomère, par exemple en caoutchouc naturel ou synthétique. Un dispositif de ce genre est représenté sur 20 les figures 3 et 4. On voit qu'une section du convoyeur 41 est supporté?par un montage 42'isolant des vibrations et est entraînée par un générateur de vibrations analogue au générateur 23. Dans ce cas, l'amortisseur dynamique de vibrations est constitué par un cadre 43 en forme de U, présentant des montants 25 44 et qui est accouplé par des blocs en caoutchouc 45, travaillant en compression, à un collier 46 fixé rigidement autour du convoyeur 41. Le collier 46 comporte"deux plaques latérales 47 disposées obliquement dans un plan perpendiculaire à la direction voulue du mouvement vibratoire. Ces plaques 42 sont intercalées 30 entre deux blocs de caoutchouc 45 qui sont eux-mêmes intercalés entre les faces opposées de deux montants 44. La plus grande partie du poids du cadre 43 en U,# représenté inversé dans les dessins, est concentréedans une traverse 48 de poids élevé, à-laquelle sont fixés les montants 44. 35 Les blocs de caout-chouc 45 peuvônt également fléchir par compression et constituent unte articulation élastique de torsion pour le cadre 43 qui constitue la masse d'amortissement. Le pivotement du cadre 43 permet au convoyeur de se déplacer en vibrant 71 18905 6' 2090294 dans la direction désirée,.indiquée par une flèche 49» sans entraîner un mouvement correspondant de la traverse lourde 48, Les caractéristiques des blocs isolants 45 et le poids total du cadre 43 en U sont déterminés de manière que l'ensemble 5 entre en résonance à la fréquence de fonctionnement du convoyeur et effectue un mouvement vibratoire linéaire dans le sens longitudinal des montants 44, c'est-à-dire perpendiculairement au mouvement vibratoire voulu du convoyeur. Ce dispositif applique le même principe d'attache des 10 ressorts amortisseurs au convoyeur, sans ressorts intermédiaires, dans un agencement qui maintient le taux d'élasticité sensiblement constant quel que soit 1'abaissement des masselottes en fonction de leur poids. L'un ou l'autre des dispositifs décrits peut être utilisé 15 avec le même succès à toutes les fréquences courantes de fonctionnement des convoyeurs vibrants en raison de l'indépendance pratiquement totale de la fréquence propre du mouvement vibrant perpendiculaire au sens de vibration du convoyeur par rapport aux effets du mouvement du convoyeur le long du trajet désiré. 20 Bien que, de préférence, le générateur de vibrations comprenne deux moteurs tournant en sens inverse et entraînant des masses excentrées, différents autres types de générateurs de vibration peuvent être utilisés, par exemple un moteur unique entraînant des masses excentrées disposées de manière que les forces ne 25 soient transmises au convoyeur que selon un seul axe, ou un dispositif à bielles de liaison. Un amortisseur dynamique de vibration du type décrit, lorsqu'il est fixé à un corps vibrant et qu'il est correctement accordé, constitue, en regard de la force vibratoire, une masse 30 importante reliée au corps vibrant soit directement, soit par un ressort rigide (en fonction de l'accord) qui diminue l'amplitude de la vibration du corps vibrant à sa fréquence de fonctionnement. Bien entendu, la description qui précède n'est pas limitative et l'invention peut être mise en oeuvre suivant d'autres 35 variantes sans que l'on sorte de son cadre. 71 18905 7 2090294 REVENDICATIONS 1. Convoyeur vibrant, caractérisé en ce qu'il comprend un organe convoyeur allongé, un dispositif appliquant un effort d'entraînement par vibrations s'exerçant selon l'axe longitudinal de l'organe du convoyeur, des organes supportant le convoyeur et 5 ne transmettant pas les vibrations de ce .dernier, et plusieurs ressorts fixés rigidement à l'organe convoyeur et répartis sur sa longueur, une masse fixée à chaque ressort, chaque masse et le ressort correspondant constituant un système vibrant à une fréquence propre sensiblement égale à la fréquence des vibrations imprimées « 10 à l'organe convoyeur le long d'un premier axe perpendiculaire à la direction voulue de vibrations' de l'organe convoyeur, ce système vibrant ayant une fréquence propre différente le long d'un axe parallèle à la direction désirée des vibrations de l'organe convoyeur, de manière que ce dernier vibre dans une direction 15 oblique voulue par rapport à son axe longitudinal lorsque la force d'entraînement par vibration lui est appliquée dans la direction de son axe longitudinal. 2. Convoyeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les ressorts sont des blocs de caoutchouc travaillant à la 20 compression lorsqu'ils vibrent dans le sens du premier axe. 3. Convoyeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque masse est .constituée par un élément rigide allongé disposé le long du premier axe et qui est couplé par une de ses extrémités au ressort correspondant. 25 4. Convoyeur selon la revendication.1, caractérisé en ce que chaque masse comporte deux montants rigides, dont une première extrémité de chacun est fixée à un organe constituant une masse d'inertie et dont l'autre extrémité est fixée au ressort correspondant . 30 5. Convoyeur selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comporte des plaques latérales planes fixées de chaque côté , du convoyeur et dont la surface est sensiblement perpendiculaire à la direction désirée des vibrations de l'organe vibrant, des blocs de caoutchouc étant comprimés entre les montants, et la pla- 35 que latérale correspondante de manière à supporter la masse lorsqu'elle vibre perpendiculairement à la direction des vibrations