Brevet FR2634955A1 — publié le 19900202

La presente invention est du domaine du traitement des matières parcellisées ou pulvérulentes, telles que sciures, farines, graines, ciments et autres matières d'une granulométrie semblable, et elle a pour objet un vibreur electromagnétique destine à être utilise; de préfé- rence couple à un autre vibreur analogue, et les moyens d'alimentation et de commande electriques d'un tel vibreur ou couple de vibreurs. On connaît de nombreux vibreurs électromagnetiques ayant la destination précitée et l'on pourra, pour connaître l'environnement technique de l'invention se repporter aux publications suivantes : FR.2.593.216 qui a pour objet un "silo pour le stockage en vrac de céreales, FR.2556.698 qui traite d'un "mécanisme d'alimentation par trémie", FR.2.518.879 qui a pour objet un vibreur électromagnétique, ou encore FR.1.588.149, DE.969.442, US.3.333.219. Le but de la présente invention est de proposer un vibreur d'une puissance assez importante pour servir dans les procéssus indsutriels, et å la fois d'une grande robustesse pour pouvoir assurer leur service avec un minimum d'interventions ou de pannnes; un autre but est de proposer des moyens d'alimentation et de commande satisfaisant aux exigences précitées et autorisant l'utilisation alternee d'un couple de vibreurs, ce qui, à la fois augmente leur efficalcite et contribue a,' la fiabilité de leur service. Selon la présente invention un vibreur électromagnétique principalement destiné a favoriser l'écoulement de produits parcellisés ou pulvérulents, notamment dans les trémies, du type de vibreur constitué d'un electo-aimant comprenant une bobine et des tôles empilées formant pièce polaire, et d'un noyau mobile, soumis à l'attraction du champ élecetromagnetique, est principalement caractérisé en ce que l'électro-aimant est constitué d'un double empilement de tôles découpées en E, dont les extrémités des branches forment les pièces polaires, les empilements étant séparés par une pièce centrale en matériau non metallique,et de même découpe dont la partie médiane comporte un alesage destiné au passage et au guidage d'une tige cylindrique mobile; la tige mobile est reliée à son extrémité supérieure à une plaque d'acier doux, dite armature, destinée à tendre à refermer les lignes de champs magnétique en subissant l'attraction des pie ces polaires lorsqu'un courant parcours la bobine; la tige mobile comporte une partie renflée destinée à servir, d'un côte d'epaulement à un ressort de rappel, et de l'autre côté de butée contre une plaque, dite supérieure, dont un alésage central est légèrement supérieur du diamètre de la tige; une plaque,dite inférieure forme une enclume pour recevoir en butée ltextrémité inférieure, dite marteau, de la tige mobile, lorsque la plaque d'acier doux est attirée par I'électro-aimant. Suivant une forme proférée de réalisation, une pièce, dite socle, constituée d'un métal amagntique est alésée en son centre pour loger la partie renflée de la tige mobile et le ressort de rappel, tandis que les dites plaques supérieure et inferieure sont rendues solidaires du socle, sur chacune de ses faces, supérieure et inférieure respectivement. De manière avantageuse,la plaque supérieure est en acier doux pour permettre le soudage, tandis que la plaque inférieure est en acier dur, et la tige mobile est constituée de l'un des alliages du groupe comprenant le bronze et le laiton. En vue d'obtenir l'efficacité maximale, la course de l'ensemble constitue par la tige et l'armature, est comprise entre 2 et 10 mm, et, la course étant limitée par la venue en butee du marteau contre la plaque inférieure, les dimensions relatives de la tige et de l'alésage de la pièce centrale sont telles qu'il subsiste un écart, dit entrefer permanent, entre l'armature et les pièces polaires. De preférence encore le matériau constitutif de la dite pièce centrale est l'un des matériaux du groupe comprenant les résines stratifiées, telles que résine époxy ou polyester armées de fi-ç de verre ou de textiles, les polymères thermoplastiques et les polymères thermoducis sables; L'invention a aussi pour objet de proposer un circuit d'alimentation et de commmande pour un vibreur électromagnétique tel que ci-dessus défini fonctionnant sous la tension alternative du secteur; selon cet autre objet de l'invention, le vibreur étant destine à fonctionner par couple avec un autre vibreur analogue, le dit circuit comprend des moyens d'alimentation en basse tension redressée, des moyens pour générer un signal en créneaux de durez T1 réglable et de périodicité T2 également et séparément réglable, des moyens diviseurs de fréquence pour ne laisser passer qu'un créneau , dit de sortie, tous les douze créneaux generés, des moyens de commutation pour appliquer tantôt à une première porte de sortie, tantôt à une seconde porte de sortie, le dit signal de sortie afin de mettre la porte concernée à l'etat passant pendant la durée T1 du signal et pour alimenter la bobine dépendant de la dite porte concernée, en tension du secteur, des moyens, dits de sécurité, pour, lorsque la durée d'alimentation d'une bobine excede une durée prédéterminée, interdire l'alimentation des bobines, enfin des moyens manuels de commutation à trois positions pour, en depit de la mise sous sécurité, permettre l'alimentation de l'une seule des bobines, mais toujours sous le contrôle des moyens de sécurité. On notera que suivant une disposition avantageuse de l'invention, l'ouverture d'un créneau coïncide avec le passage de la tension alternative du secteur au voisinage de son maximum, de manière à donner à la premières impulsion des électro-aimants le maximum de puissance. La pressente invention sera mieux comprise et des détails en relevant apparaîtront, à la description qui va être faites de formes partiulières d'exécution, en relation avec les figures des planches annexées, dans lesquelles: -la fig.l est une représentation en coupe d'un vibreur de l'invention; -la fig.2 est une illustration en perspective de la bobine et des pièces polaires du vibreur de la figure précédente; -la fig.3 est une coz:pe analogue à celle de la fig.l d'un vibreur de l'invention selon une autre forme de réalisation; la fig.4 est un schéma des fonctions d'un circuit d'alimentation et de commande d'un vibreur des figures precdentes, et la fig.5 est un diagramme illustrant le fonctionnement du circuit. Sur les figures-l-et/ou 2, un vibreur de l'invention est essentiellement constitué d'un électro-aimant 1 constitué de deux empilements 2,2' de tôles découpées en E (cette découpe en E d'une tôle analogue 35r est bien visible sur la fig.2) pour permettre l'introduction d'une bobine 8; les extrémités 3',3",3"' des des branches des tôles forment les pièces polaires de l'electro-aimant. Une pièce centrale 4 ayant même découpe que les tôles, est alésée en 5 en son centre pour loger une tige mobile 6; une bague allongée, ou chemeise, autolubrifiante 5' est disposée dans l'alésage 5 pour faciliter la mobilité de la tige 6. La tige 6 est solidaire, à son extrémité supérieure 6' d'une plaque d'acier doux 7, de préférence circulaire; une partie renflée 6" de la tige sert d'épaulement à un ressort 9 de rappel de la tige en position haute(dans la situation de la figure) et sert de butée, à l'encontre de la poussée du ressort, contre une plaque supérieure 11, sur laquelle sont soudés les empilements des tôles découpées; l'extrémité inférieure 6"' de la tige constitue un marteau destiné à frapper contre une plaque inférieure 12, dite enclume, lorsque la plaque d'acier doux 7 est attire en direction des pièces polaires par l'action du champs magnétique parcourant la bobine. Les plaques supèrieure 11 et inférieure 12 sont fixes, par boulonnage ou par vissage par exemple, sur les faces respectivement supérieure et inférieure d'une pièce relativement epaisse,dite socle 15, pourvue d'une gorge périphérique 16 réalisée en une matière amagnétique, de préférence en alluminium, mais aussi en un matière thermoplastique, telle que polyamide, pour les plus petits appareils; pour des vibreurs de petite taille, le plan du socle sera avantageusement circulaire, tandis qu'il pourra être carré pour les tailles plus importantes; on notera que la forme du socle ddterminera la forme d'un capot 30 coiffant l'électro-aimant. Dans la forme de réalisation représentée, deux tôles d'extrémité 45 et 46, d'une épaisseur d'environ 5mm, soit le décuple de ltépaisseur des tôles en E, présentent une découpe en U; le rôle de ces tôles en U est de permettre le serrage des tôles en E cQmprises entre elles, et leur soudage sur la plaque supérieure précitée et sur un couple de barrettes 47 soudées aussi aux tôles en E, ces barrettes assurant le serrage de l'empilement. Suivant une disposition de l'invention, les dimensions relatives de la distance séparant les plaques 11 et 12, de la hauteur de la partie renflée et de la longueur de la tige, sont telles que l'espacement entre la plaque 7 et les pièces polaires 3,3',3"'varie d'une distance, dite course C, comprise entre 2 et 10 mm, et qu'il subiste un écart, dit entrefer E, entre les pièces polaires et la plaque, lorsque l'electro-aimant attire la plaque; grace à cette disposition on évite que les pièces polaires soient endommagées par les coups répètes de la plaque, et que la plaque reste "collée" aux pièces polaires entre deux impulsions. Le vibreur de la fig.3, se différencie de celui de la fig.l, par la forme de son socle 46 qui, au lieu d'une gorge périphérique, comporte une embase débordante 47; en outre la partie renflée de la tige mobile est réduite à une simple collerette 48. Sur la fig.4, un circuit électronique 20 d'alimentation et de commande d'un couple de vibreurs 21 et 22 relevant de l'invention, la représentation de ce circuit étant réduite à ses sous-ensembles fonctionnels, comprend essentiellement des moyens 23 d'alimentation en basse tension redressée, des moyens 24 pour générer un signal en créneaux 25 de durée T1 reglable et de périodicité T2 également et separement réglable, des moyens 26 diviseurs de fréquence pour ne laisser passer qu'un créneau 25, dit de sortie, tous les douze créneaux générés, des moyens 27 de commutation pour appliquer tantôt à une première porte de sortie 28 tantôt à une seconde porte de sortie 29, le dit signal de sortie afin de mettre la porte concernée à l'état passant pendant la duree T1 du signal et pour alimenter la bobine dépendant de la dite porte concernée, en tension du secteur, des moyens 40 à relais, dits de sécurité pour, lorsque la durez d'alimentation d'une bobine excede une durée prédéterminée, interdire l'alimentation des bobines, enfin des moyens manuels 41 de commutation à trois positions pour, en depit de la sécurité permettre, l'alimentation de l'une seule des bobines, mais toujours sous le contrôle des moyens de sécurité. Les moyens de commutation sont avantageusement constitués par des Triacs dont la gachette reçoit les signaux en créneaux. Un voyant lumineux(DEL) 42 indique,lorsqutil est allumé, ltetat de sécurité du circuit. L'ensemble des organes electroniques ou électromécaniques constituant le circuit scématisé sur la figure, est installe sur une platine de preference indépendante des vibreurs; des moyens tels qu'un interrupteur général et un interrupteur placé sous la dépendance d'un palpeur de présence dans la trémie peuvent être compris comme situés en amont des bornes du secteur et n'ont pas été représentes. Le fonctionnement des moyens sus-visés est résume dans le diagramme de la fig.5, sur lequel il apparaît comment alternent, avec une periodicité, T2 les états d'arrêt et de fonctionnement de chacun des vibreurs 21 et 22, chaque vibreur recevant les impulsions 49 du secteur(220v) pendant la duree T1 d'un créneau 25; les valeurs suivantes de durée sont données à titre purement indicatif :Tlest comprise entre 15/100sec et lsec, et T2est comprise entre 0,5 et 5sec et la durée de sécurité est environ de 1,2sec ;on notera toutefois que le réglage de ces valeurs,ainsi que le choix de la taille des vibreurs, dépendront précisement des situations liées aux installations de traitement et aux produits traits, dans lesquelles serviront les vibreurs. Bien que l'on ait décrit et/ou représenté des formes particulières de réalisation de vibreurs de l'invention et de certains moyens de commande de ceux-ci, il doit être compris que la porte de l'invention n'est pas limitée à ces formes, mais qu'elle s'étend à tout dispostif à fonctionnement electromagnetique destiné à générer des vibrations mécaniques pour agiter de la matière, dès lors qu'un tel dispositif comporte les caracteristiques, prises séparément ou en combinaison, énoncées dans la pressente description. REVENDICATIONS 1.- Vibreur electromagnétique principalement destiné à favoriser l'écoulement de produits parcellisés ou pulverulents, notamment dans les trémies, du type de vibreur constitué d'un électro-aimant comprenant une bobine et des tôles emplilées formant pièce polaire, et d'un noyau mobile, soumis à l'attraction du champ électromagnétique, caractérisé en ce que l'électro-aimant (1) est constitué d'un double empilement(2, 2') de tôles découpées en E, dont les extremites(3, 3',3") des branches forment les pièces polaires, les empilements étant separes par une pièce centrale(4) en matériau non métallique, et de même découpe dont la partie diane(4') comporte un alpage(5) destiné au passage et au guidage d'une tige cylindrique mobile(6), en ce que la tige mobile est reliée à son extrémité Suprieure(G') à une plaque d'acier doux(7), dite armature, destinée à tendre à refermer les lignes de champs magnetique en subissant l'attraction des pièces polaires lorsqu'un courant parcours la bobine(8), en ce que la tige mobile comporte une partie renflée(6") destinee à servir, d'un côté d'epaulement à un ressort de rappel(9), et de l'autre côté de butée contre une plaque, dite supérieure(ll), dont un alésage central(l3) est légèrement supérieur du diamètre de la tige, et en ce qu'une plaque, dite inférieure(l2), forme une enclume pour recevoir en butée l'extrémité inférieure(6'"), dite marteau, de la tige mobile, lorsque la plaque d'acier doux est attirée par l'electro-aimant ; 2.- Vibreur électromagnétique selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une pièce, dite socle(l5), constituée d'un métal amagnetique est alesee(16) en son centre pour loger la partie renflée(6") de la tige mobile et le ressort de rappel(9), et en ce que les dites plaques, supérieure(ll) et inférieure(l2) sont rendues solidaires du socle(l5), sur chacune de ses faces, supérieure(l7) et inférieure(l8), respectivement 3.- Vibreur électromagnétique selon la revendication 1, caractérisé : en ce que la dite superieure(ll) est en acier doux tandis que la plaque inférieure(12) est en acier dur, et en ce que la dite tige mobile(6) est contituee de l'un des alliages du groupe comprenant le bronze et le laiton 4.- Vibreur électromagnétique selon la revendication 1, caractérisé : en ce que la course (C) de l'ensemble constitué pa la tige et l'armature, est comprise entre 2 et lOmm, et en ce que, la course étant limitée par la venue en bute du marteau contre la plaque inférieure, il subsiste un écart, dit entrefer (E), entre l'armature et les pièces polaires ; 5.- Vibreur électromagnétique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau constitutif de la dite pince centrale est l'un des matériaux du groupe comprenant les résines stratifiées, les polymères thermoplastiques et les polymères thermodurcissables 6.- Vibreur electromagnetique selon la revendication 1, sont l'électro-aimant fonctionne sous la tension alternative du secteur à travers un circuit d'alimentation, caractérisé :: en ce que le dit circuit d'alimentation(20) comprend, le dit vibreur(21) étant destiné à fonctionner par couple avec un autre vibreur(22) analogue des moyens(23) d'alimentation en basse tension redressée, des moyens(24) pour générer un signal en créneaux(25) de durée T1 réglable et de périodicité T2 réglable, des moyens(26) diviseurs de fréquence pour ne laisser passer qu'un créneau(25), dit de sortie, tous les douze créneaux générés, des moyens(27) de commutation pour appliquer tantôt à une première porte de sortie(28) tantôt à une seconde porte de sortie(29), le dit signal de sortie afin de mettre la porte concernée à l'état passant pendant la duree T1 du signal et pour alimenter la bobine dépendant de la dite porte concernée, en tension du secteur, des moyens(40), dits de sécurité pour, lorsque la durée d'alimentation d'une bobine excede une durée predeterminée, interdire l'alimentation des bobines, enfin des moyens manuels(4l) de commutation à trois positions pour, en depit de la sécurité permettre l'alimentation de l'une seule des bobines.