Brevet FR2622291A1 — publié le 19890428

VIBRATEURS ELECTROMAGNETIQUES La présente invention concerne des générateurs de vibrations électromagnétiques, par ailleurs connus sous le nom de "vibrateurs", qui produisent un environnement vibra- toire simulé et qui sont utilisés pour les essais de vibra- tion d'articles tels que des composants, des dispositifs et des appareillages. Ces générateurs de vibrations sont fondamentalement constitués d'une structure d'induit comprenant un enroule- ment, lequel est suspendu dans l'entrefer d'un circuit magnétique défini par le stator, ou corps, du générateur de vibrations. Une excitation de l'enroulement d'induit à une fréquence sélectionnée provoque une vibration de la struc- ture d'induit à cette fréquence, de sorte qu'un article relié à l'induit, ou supporté par ce dernier, est soumis à cette vibration. Pour que les essais de vibration puissent être réalisés le long d'un axe vertical ou le long d'un axe horizontal, le corps du vibrateur est généralement monté sur pivots de façon à pouvoir pivoter entre une position verticale et une position horizontale. Pour les essais de vibrations le long d'un axe horizontal, l'induit du générateur de vibrations est habituellement relié à une table glissante ou à un autre support sur lequel est fixé l'article soumis à l'essai. Pour les essais de vibrations le long d'un axe verti- cal, il est possible de supporter de petits articles direc- tement sur la tête de l'induit. Cependant, comme l'aire effective de la tête de l'induit est relativement faible, on sait fixer à un induit ce que l'on appelle un élargisseur de tète. Il s'agit d'un type de plate- forme, qui repose sur la tète de l'induit et est fixée à cette dernière, de façon à fournir une aire de soutènement plus importante, qui pourra recevoir des articles plus grands soumis à essai. Les constructions de l'état actuel de la technique, pour ce qui est de l'élargisseur de tête, sont des structu- res métalliques pleines, coulées ou façonnées et, bien qu'elles assurent l'augmentation requise de l'aire de tra- vail permettant de supporter des articles de grandes dimen- sions soumis à essai, elles souffrent de l'inconvénient de présenter une masse importante, qui bien évidemment affecte les performances du générateur de vibrations. La présente invention a pour objet de fournir une cons- truction améliorée d'un élargisseur de tête, ayant une masse plus faible, et exigeant donc, pour son excitation, une poussée plus faible du vibrateur. Selon la présente invention, un élargisseur de tête, destiné à être fixé à la tête de l'induit d'un générateur de vibrations électromagnétiques, comprend une structure cellu- laire fixée à une surface de support destinéeà soutenir un article soumis à essai, ladite structure cellulaire assurant la rigidité structurale entre la tête de l'induit et la surface de support. Selon une forme de réalisation de l'invention, la structure cellulaire a généralement une structure en nid d'abeilles, les cellules étant disposées normalement à la surface de support de façon à s'étendre verticalement quand l'élargisseur de tête se trouve en position de marche, fixé à un induit. Ou bien encore, au lieu d'être une structure en nid d'abeilles, la structure cellulaire peut avoir une structure en grillage, et par exemple les cellules peuvent avoir une section transversale rectangulaire. Selon une forme de réalisation préférée de l'invention, une pluralité de tubes, à parois rigides, s'étendent à tra- vers la structure cellulaire parallèlement à l'axe des cel- lules et servent à transmettre la charge du vibrateur à la surface de support. Ces tubes fournissent les emplacements destinés à recevoir des vis ou des boulons, au moyen des- quels l'élargisseur de tête est fixé à la tête de l'induit. La structure cellulaire peut être stratifiée, c'est-à- dire être du type sandwich, avec des feuilles de séparation disposées parallèlement à la surface de support et séparant les unes des autres les couches contiguës de la structure cellulaire. Dans une forme de réalisation préférée de l'invention, l'élargisseur de tête a une forme généralement tronconique, l'extrémité la plus grande formant la surface de support, ou plate-forme de travail, sur laquelle est fixé un article soumis à essai, la petite extrémité étant adaptée de façon à être ajustée à la tête de l'induit du vibrateur. L'invention va être maintenant expliquée plus en détail à titre d'exemple par référence aux dessins ci-joints, dans lesquels: La Figure 1 est une vue en perspective, partiellement éclatée, d'une forme de réalisation de l'élargisseur de tête selon l'invention, La Figure 2 est une demi-vue en coupe, à grande échelle, présentant la structure de l'élargisseur de tête, avec plus de détails, et La Figure 3 est une vue schématique présentant l'élargisseur de tête fixé à un générateur de vibrations électromagnétiques. Par référence aux dessins, l'élargisseur de tête illus- tré a une forme généralement tronconique et comprend une plaque de support supérieure, ou plate-forme de travail 1, en son extrémité la plus grande, et une plaque inférieure 2 en sa petite extrémité. Une structure cellulaire 3, du type nid d'abeilles, s'étend entre les plaques 1 et 2, l'axe des cellules étant normal au plan des plaques, une pluralité de tubes à parois rigides 4, transmetteurs de charge, s'éten- - dant à travers la structure cellulaire, parallèlement à l'axe des cellules. La structure est représentée plus en détail sur la Figure 2, qui montre que la structure cellulaire 3 a une forme stratifiée ou sandwich, chaque couche cellulaire 3' étant séparée de sa ou de ses couches immédiatement conti- guës par une feuille de séparation 5. Les tubes transmet- teurs de charge 4 sont situés, en leur extrémité supérieure 4a et en leur extrémité inférieure 4b, respectivement dans la plaque support supérieure 1 et dans la plaque inférieure 2, et ils servent aussi d'emplacements pour les boulons ou vis 6 à l'aide desquels l'élargisseur de tête est fixé à la tête d'induit 7. Une couverture, ou peau 8, pour la paroi latérale extérieure, est prévue pour envelopper la structure cellulaire 3. La Figure 3 illustre l'élargisseur de tête fixé à la tête de l'induit 7 d'un générateur de vibrations électro- magnétiques dont le stator ou corps 9 est monté sur des pivots 10 dans un bâti de soutènement 11. Comme on le voit, le générateur de vibrations est orienté de façon à vibrer le long d'un axe vertical, pour transmettre des vibrations à un article 12 fixé à la plate-forme de travail 1 disposée hori- zontalement. Dans la forme de réalisation décrite, les plaques 1 et 2, et la structure cellulaire 3 sont de préférence réalisées en aluminium ou un alliage d'aluminium, tandis que les tubes transmetteurs de charge 4 sont de préférence des tubes en fibres de carbone. On construit l'élargisseur de tête en formant la struc- ture sandwich des couches cellulaire 3' et des plaques de séparation 5, l'ensemble étant ensuite découpé pour donner une forme tronconique. Les trous destinés à recevoir les tubes en fibres de carbone 4 sont ensuite usinés, et les tubes et le sandwich en nid d'abeilles sont assemblés sur la plaque supérieure en aluminium 1 et sur la plaque inférieure 2, à l'aide d'un adhésif à base d'une résine époxyde au niveau des interfaces des tubes, de la structure en nid d'abeilles et des plaques. L'ensemble est ensuite cuit à la température requise et sous vide. Enfin, la peau en alumi- nium 8 est collée à la structure. Si on le souhaite, l'élargisseur de tête peut aussi être construit en des matériaux différents. Par exemple, la structure cellulaire pourrait être en acier, en polyamide ou en fibres de verre, et la plate-forme de travail 1 pourrait être en un tissu lié par une résine, ou des fibres de verre. Pour ce qui est des tubes transmetteurs de charge 4, ils pourraient être aussi en acier ou en aluminium, bien que l'on préfère les fibres de carbone, en raison d'un meilleur rapport rigidité/poids. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exem- ples de réalisation ci-dessus décrits et représentés, à par- tir desquels on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour autant sortir du cadre de l'invention. En particulier, la structure cellulaire n'a pas besoin d'avoir une structure sandwich. De plus, on peut uti- liser à la place d'une structure en nid d'abeilles des formes d'arrangement différentes, par exemple une grille. L'homme de métier comprendra que la forme globale de la structure peut être différente d'une forme tronconique. Revendications 1. Elargisseur de tête, pour fixation à la tête de l'induit d'un générateur de vibrations électromagnétiques, caractérisé en ce qu'il comprend une structure cellulaire (3) fixée à une surface de support (1) destinée à supporter un article (12) à tester, ladite structure cellulaire assu- rant la rigidité structurale entre la tête d'induit (7) et la surface de support. 2. Elargisseur de tête selon la revendication 1, carac- térisé en ce que la structure cellulaire a une structure générale du type nid d'abeilles, dont les cellules sont dis- posées normalement à la surface de support de façon à s'étendre verticalement quand l'élargisseur de tête se trouve en position de marche fixée à un induit. 3. Elargisseur de tête selon la revendication 1, carac- térisé en ce que la structure cellulaire est du type gril- lage. 4. Elargisseur de tête selon la revendication 3, dans lequel les cellules ont une section transversale rectangu- laire. 5. Elargisseur de tête selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'une pluralité de tubes à paroi rigide (4) s'étendent à travers la structure cellulaire, parallèlement à l'axe des cellules, et servent à transmettre la charge du générateur de vibrations à la sur- face de support. 6. Elargisseur de tête selon la revendication 5, dans lequel les tubes fournissent les emplacements destinés à recevoir des vis ou des boulons au moyen desquels l'élargis- seur de tête est fixé à la tête d'induit. 7. Elargisseur de tête selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la structure cellulaire est stratifiée, des feuilles de séparation (5) étant disposée parallèlement à la surface de support et séparant les couches immédiatement contiguës de la structure cellulaire. 8. Elargisseur de tête selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la struc- ture cellulaire est enveloppée par une couverture ou peau (8) pour la paroi latérale extérieure. 9. Elargisseur de tête selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la structure cellulaire est réalisée en aluminium ou en un alliage d'aluminium. 10. Elargisseur de tête selon l'une quelconque des revendications 5 à 9, caractérisé en ce que les tubes à paroi rigide sont réalisés en fibres de carbone. 11. Elargisseur de tête selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'il a une forme généralement tronconique, l'extrémité la plus grande formant la surface de support ou plate-forme de travail sur laquelle est fixé un article soumis à essai, l'extrémité la plus petite étant adaptée de façon à s'ajuster à la tête de l'induit du générateur de vibrations. 12. Générateur de vibrations électromagnétiques compre- nant une tête d'induit, caractérisé en ce qu'un élargisseur de tête selon l'une quelconque des revendications 1 à 11 y est fixé.