Brevet FR2321955A1 — publié le 19770325

La présente invention concerne un vibrateur électromagnétique, constitue par deux nasses, adaptées a une fréquence propre et accouplées par un systeme de ressorts, et un systeme magnetique excitateur en deux parties. Les vibrateurs à fréquences inférieures à la fréquence du réseau, normalement utilise après redressement à une voie, présentent certains avantages par rapport à ceux fonctionnant a des fréquences plus élevées, notamment comme entraînement de transporteurs vibrants. Ces avantages comprennent : moindre bruit, possibilitd de vitesses de transport plus élevées, réduction du nombre de raidisseurs sur les appareils vibrants, meilleur transport de certains matériaux, pouvant ailer jusqu'à la pos sibilité unique de transport de certains corps. Le dimensionnement de ces vibrateurs électromagnétiques fonctionnant a basses fréquences soulève toutefois une difficulté @ls doivent présenter de grandes amplitudes de vibration pour produire les actions souhaitées. Un vibrateur à 25 Hz par exemple doit produire une amplitude double tour atteindre la même vitesse d'@scillation et une amplitude quadruple pour atteindre la meme accélération qu--ur vibrateur a 50 Hz. Cette amplitude ou double amplitude plus élevée impose un grand entrefer entre l'électroaimant et l'armature, de sorte que la force d'attrAction diminue fortement, tandis que la puissance réactive consommée croit notablement. Un poids supérieur de la masse libre et une action progressive des ressorts de travail permettent certes de réduire u nu la double amplitude totale (de la masse libre et de la masse de travail) et par suite l'entrefer. Ces dispositions ne peuvent toutef@is entreaîner que légères améliorations. L'invention a pour objet un vibrateur fournissant l'amplitude et la vitesse de vibration élevées d'un entraînement à 25 Hz par exemple, mais se contenant d'un petit entrefer et ayant donc un système magnétique beaucoup plus petit et léger, et consommant notablement noins de puissance réactive. Selon une caractéristique essentielle de l invention, les eaux par- ties du système magnétique excitateur n'encastrent qu'une partie de la longueur totale du groupe de ressorts entre les 'nasses. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à l'aide de la description détaillée ci-dessous d'exemples de réalisation et des dessins annexés sur lesquels la figure 1 représente le sonèma de principe; les figures 2a-d représentent les diverses possibilités équivalentes de couplage du système magnétique selon l'invention; la figure 3 représente un vibrateur électromagnétique selon 1 invention; la figure 4 est une vue en perspective, illustrant la possibilité de réduire la longueur du vibrateur; la figure 5 représente un autre exemple de réalisation; et la figure 6 représente un vibrateur équipé de ressorts en caoutchouc. Un vibrateur électromagnétique classique selon figure l est un système vibratoire à deux masses, constitué par les deux masses vibrantes i et 2, couplées par le ou les ressorts de travail 3. Le système magnetique, constitué par l'électroaimant 4 et l'armature 5, est fixé sur les masses et assure l'excitation de vibrations au voisinage de la fréquence propre de ce système à deux masses, La grandeur de l'entrefer 8 du système magnétique dépend des doubles amplitudes 6 et 7 des deux masses vibrantes l et 2. es figures 2a-d illustrent la disposition selon l'invention l'électroaimant excitateur est disposé sensiblement au milieu du ressort de travail 3 et l'armature sur la masse 2, ou inversement. La double amplitude totale du systeme magnétique, comprenant la double amplitude 7 et la double amplitude 9 au centre du ressort, est alors égale à la moitié de celle ce système -vibratolre de la figure i. Il est ainsi possible de réduire de moWltié l'entrefer 8a du système magnétique. Ce montage selon figures 2a-d exige certes une force d'attraction double pour produire la même double amplitude que le montage selon figure l. La force d'attraction d'un système magneti.que croit toutefois exponentiel lement, c'est-à-dire sensiblement comme le carré de l'entrefer décroissant. Le montage selon l'invention présente les avantages suivants : des cys- tèmes magnétiques plus petits, plus économiques et consommant moins sont utisables pour une mime puissance vibratoire; la consommation de puissance réactive diminue par suite de la réduction de l'entrefer. as figures 2a-d illustrent les diverses possibilités équivalentes de couplage du système magnétique. Une seule de ces possibilites est représentée dans chacun des exemples de réalisation industrielle cidessous, les divers éléments tant interchangeables a volonté : masse de travail et masse libre; électreaimant excitateur et armature. La figure 3 représente un vibrateur ressort à lames, constitué par les masses 1, 2 et les ressorts 3. L'armature 5 est fixée dans ce cas par l'étrier 11 sur les 2/3 environ de la longueur libre des ressorts, de sorte que l'entrefer 8 peut être réduit à 1/3 de sa valeur quand le systeme magnétique est fixé directement sur les masses 1 et 2, de la façon habituelle. Le pied 10 sert à la fixation de la masse 2. La figure 4 est une vue en perspective illustrant la possibilité de réduire la longueur du vibrateur, en séparant les ressorts en groupes 3a et 3b, 3h r r dsposés perpendiculairement. La masse 1 est réalisée par exemple avec une section en U et recouvre l'ensemble de l'appareil à la façon d'un tunnel. Une caractéristique de l'inventlon, selon laquelle les ressorts peuvent être divisés au point d'application du système magnétique, est ainsi réalisée. La figure 5 représente un autre exemple de réalisation de la carac téristique de l'invention selon laquelle le groupe de ressorts de travail peut aussi être séparé en deux parties 3a et 3b. La masse de travail 2 est fixée sur le pied 10, comportant des bras s'écartant vers les extré- mités des ressorts; ces derniers ne sont reliés qu'au centre, par une pièce de maintien et d'écartement, et leurs extrémités sont fixées sur les deux masses 1 et 2. Il est possible de réduire la hauteur en disposant les ressorts 3b perpendiculairement aux ressorts 3a, comme sur la figure 4. La figure 6 represente une réalisation du vibrateur avec des ressorts en caoutchouc, sollicités en cisaillement. L'électroaimant 4 est par exemple monté dans ce cas dans le pied 10 et l'armature 5 sur l'étrier 11, couplé entre les paires 3a et 3b de ressorts en caoutchouc sollicités en cisaillement. Il est naturellement possible d'appliquer aussi l'invention à d'autres types de vibrateurs électromagnétiques, équipés de ressorts & boudin, ressorts disçies, ressorts de torsion, etc. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux dispositifs qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs, sans sortir du cadre l'invention. Revendications 1. Vibrateur électromagnétique, constitué par deux masses, adaptées une fréquence propre et couplées par un système de ressorts, et un système magnétique excitateur en deux parties, ledit vibrateur étant caractérisé en ce que les deux parties du système magnétique excitateur n'encastrent qu'une partie de la longueur totale du systeme de ressorts couplé entre les masses. 2. Vibrateur selon revendication 1, caractérisé en ce que le système de ressorts est divisé au point de couplage d'une partie de l'electro- aimant excitateur. 3. Vibrateur selon revendication 1, caractérisé en ce que le système de ressorts est constitué par un groupe de ressorts plats, une masse couvre la longueur du paquet de ressorts et est fixée ses extrémités, et l'autre masse est fixée au centre du groupe de ressorts par un support en forme de pied; une partie du système magnétique excitateur est fixée sur une des masses et l'autre partie du système magnétique excitateur est disposée sur une pièce en forme d'étrier ou de pont, dont les extra mités sont fixées chacune sur le groupe de ressorts plats, entre la fixation centrale d'une masse et les points de fixation de l'autre masse, aux extrémités du groupe de ressorts. 4. Vibrateur selon revendication 2, caracterisS en ce que le système de ressorts est constitué par des groupes de ressorts plats, dont un est couplé entre une masse et une partie de l'électroaimant excitateur, et dont un autre au moins est couplé entre la même partie de l'électroaimant excitateur et l'autre masse. 5. Vibrateur selon revendication 4, caractérisé en ce que le système de ressorts est constitué par trois groupes de ressorts plats dont deux groupes identiques sont fixés par leur centre, perpendiculairement aux extrémités du troisieme groupe; une pièce en forme d'étrier1 portant en son centre une partie du système magnétique excitateur, recouvre le troi sieme groupe, au milieu dUquel est fixée une masse, d'une extrémité à l'autre et est fixé sur ces extrémités; et la seconde masse, recouvrant l'ensemble å la façon d'un tunnel, est fixée avec la seconde partie du système magnétique excitateur sur les extrémités des deux groupes de ressorts transversaux. 6. Vibrateur selon revendication 1, caractérisé en ce que chacune des deux masses porte un groupe de ressorts plats, dont les extrémités sont encastrées sur ladite masse; ces deux groupes sont disposés en regard@ et les centres des deux groupes de ressorts plats sont reliés rigidement entre eux et avec une partie du système magnétique excitateur par une entretoise, la seconde partie du système magnétique excitateur étant disposée sur une des deux masses en regard de la première partie. 7. Vibrateur selon revendication 1 caractérisé on ce sue e système de ressorts est constitué par deux eux de ressorts en caoutchouc sollicités en cisaillement; un jeu est con entre une masse et une partie du système magnétique excitateur, à l'aide de pièces de fixation appropriées, et le second jeu est couplé entre ladite partie du système magnétique excitateur et l'autre masse, la seconde partie du système magnétique étant fixée sur une des masses, en regard de la première partie.