Brevet FR2663012A1 — publié le 19911213

La présente invention concerne des secoueurs à rotations opposées, à accouplement par engrenages, destinés à engendrer un mouvement vibratoire linéaire. Des secoueurs ou vibrateurs sont connus depuis de nombreuses années Cependant, de tels secoueurs présentent divers limitations et inconvénients Divers types de secoueurs rotatifs à rotations opposées ont été suggérés au cours des années, mais la plupart de ceux-ci posent des problèmes sensibles d'entretien et de fiabilité; le bruit des engrenages pose aussi un problème significatif. Afin de remédier à ces problèmes, la présente invention est basée sur la combinaison de plusieurs éléments de solution. En premier lieu, des poids excentriques sont entraînés par des engrenages qui sont familiers à l'homme de l'art Les engrenages peuvent comporter des sections dentées en plastique et des moyeux métalliques Les engrenages sont du type à faible friction, supportés sur le carter dans des logements de palier D'autre part, les arbres présentent des épaulements qui engagent les paliers et piègent les paliers entre les épaulements et les anneaux de logement de palier, en s'opposant à un glissement axial des arbres et en simplifiant ainsi la structure du dispositif. En outre, pour éliminer le bruit et l'usure, soit l'engrenage d'entraînement soit l'engrenage entraîné soit les deux peuvent comporter des dents en plastique et un moyeu métallique qui est accouplé à l'arbre d'entraînement par une clavette ou un autre moyen approprié familier à l'homme de l'art. Les engrenages peuvent de préférence consister en un anneau d'engrenage en plastique, en nylon, ou un autre plastique approprié, qui n'exige pas de lubrification ou seulement très peu et soit d'une résistance mécanique élevée De préférence, le nylon est lubrifié par un matériau antifriction approprié pour minimiser la friction entre les dents d'engrenage en plastique qui sont auto-lubrifiantes. Le couvercle selon l'invention sert de protection pour les poids alors que l'art antérieur comportait des protections sous forme d'éléments séparés Les paliers selon l'invention sont étanches, lubrifiés à vie et aucun ajustement de calage n'est nécessaire. C'est un but de la présente invention que de réaliser un vibrateur à rotations opposées, à accouplement par engrenages, dans lequel le bruit des engrenages soit sensiblement réduit et o les problèmes d'usure et d'entretien soient également réduits. Un autre but de la présente invention est de réaliser un secoueur de ce type, qui soit simple en structure, économique à fabriquer et simple et efficace en utilisation. Un autre but de la présente invention est de réaliser un support perfectionné d'engrenage et d'arbre dans un secoueur, dans lequel jo les poids du secoueur équilibrent tout couple ou moment qui pourrait apparaître en liaison avec les poids. Un autre but de l'invention est de réaliser un support de palier et d'arbre perfectionné dans un secoueur. Pour atteindre ces buts, ainsi que d'autres, la présente invention réalise un secoueur à rotations opposées, à accouplement par engrenages, comprenant: un carter, ledit carter présentant une première partie latérale et une deuxième partie latérale, un premier palier, un deuxième palier, un troisième palier et un quatrième palier supportés sur ledit carter, un arbre d'entrée d'un seul tenant et un arbre de sortie d'un seul tenant, ledit arbre d'entrée étant reçu dans ledit premier palier et ledit deuxième palier, et ledit arbre de sortie étant supporté dans ledit troisième palier et ledit quatrième palier, caractérisé en ce qu'il comprend en outre: un premier poids excentrique et un deuxième poids excentrique, ledit premier arbre d'entrée possédant une première extrémité, une deuxième extrémité et une partie intermédiaire, ledit arbre de sortie comprenant une première extrémité, une deuxième extrémité et une partie intermédiaire, ledit premier poids excentrique étant supporté sur ladite partie intermédiaire dudit arbre d'entrée, et ledit deuxième poids excentrique étant supporté sur ladite partie intermédiaire dudit arbre d'entréee, un engrenage d'entrée sur ladite deuxième extrémité dudit arbre d'entrée, un troisième poids excentrique sur ladite partie intermédiaire dudit arbre de sortie, ledit troisième poids excentrique étant disposé entre ledit premier poids excentrique et ledit deuxième poids excentrique, un engrenage de sortie sur ladite deuxième extrémité dudit arbre de sortie engrené avec ledit engrenage d'entrée, ledit troisième palier étant disposé sur ledit carter adjacent audit troisième poids excentrique, et ledit quatrième palier étant disposé sur ledit arbre de sortie entre ledit troisième poids excentrique et ledit engrenage de sortie, ledit premier poids excentrique et ledit deuxième poids excentrique étant disposés entre ladite première partie latérale dudit carter et ladite deuxième partie latérale dudit carter. Selon des modalités de l'invention, le secoueur peut comporter un couvercle, disposé au-dessus dudit secoueur, ledit couvercle enfermant lesdits arbres, lesdits poids, ledit carter et lesdits engrenages, et s'étendant vers le bas au-dessous desdits poids et étant fixé sur lesdites parties latérales dudit carter, ou bien le couvercle peut s'étendre au-dessus desdits poids, desdits engrenages et desdites parties latérales et ledit couvercle étant attaché auxdites parties latérales. De façon avantageuse, l'un desdits engrenages du secoueur peut comporter un moyeu métallique sur lequel est monté un anneau d'engrenage en plastique, ledit anneau d'engrenage en plastique comportant des dents en plastique engrenées avec les dents métalliques de l'autre desdits engrenages. Selon un mode de réalisation préféré, l'un des engrenages parmi ledit engrenage d'entraînement et ledit engrenage entraîné peut posséder des dents constituées de matière plastique, et, en particulier, lesdites dents d'engrenage en plastique peuvent être en nylon. On va maintenant décrire l'invention de manière détaillée à l'aide d'exemples de réalisation représentés dans le dessin joint, les particularités étant indiquées dans les revendications annexées, étant entendu qu'il peut être apporté des modifications à la forme, à la dimension, aux proportions et à des détails mineurs de la structure sans s'écarter de l'esprit de l'invention ni sacrifier aucun de ses avantages Les dessins représentent: la FIGURE 1: une vue en coupe transversale prise sur la ligne 1-1 de la Figure 3, la FIGURE 2: une vue en coupe transversale semblable à la Figure 1 d'un autre mode de réalisation de l'invention, la FIGURE 3: une vue en coupe transversale horizontale prise le long de la ligne 3-3 de la Figure 1, la FIGURE 4: une vue de côté du mode de réalisation de l'invention représenté à la Figure 1, le couvercle étant en partie arraché. La FIGURE 5: une vue partielle de pièces d'un autre mode de réalisation de l'invention représentant un engrenage comportant des dents métalliques et un autre engrenage comportant des dents en plastique. En se référant maintenant de façon plus particulière aux Figures 1, 3 et 4, il y est représenté un secoueur à rotations opposées, à accouplement par engrenages, comprenant un couvercle 10, un carter d'engrenages 11, possédant un axe central A, un premier palier 12, un deuxième palier 13, un troisième palier 14, un quatrième palier et un arbre d'entrée 16 L'arbre d'entrée 16 possède un axe B et une rainure de clavette 35 comprenant des moyens d'entrée 35 pour y relier un moteur ou un autre entraînement Le premier palier 12 et le deuxième palier 13 reçoivent un arbre d'entrée 16 Le troisième palier 14 et le quatrième palier 15 reçoivent un arbre de sortie 17. Le premier logement 37 de palier reçoit le premier palier 12, le deuxième logement 38 de palier reçoit le deuxième palier 13, le troisième logement 39 de palier reçoit le troisième palier 14 et le quatrième logement 40 de palier reçoit le quatrième palier 15 Les logements de palier sont attachés au carter 11 et empêchent les paliers de se déplacer vers l'extérieur. Le carter 11 comporte une première partie latérale 41 et une deuxième partie latérale 42 La première partie latérale 41 comporte des orifices espacés qui reçoivent le premier palier 12 et le deuxième palier 13 respectivement La deuxième partie latérale 42 comporte des trous espacés qui reçoivent le troisième palier 14 et le quatrième palier 15 respectivement Le couvercle 10 est fixé sur le carter 11, au-dessous des côtés 41 et 42, par des moyens d'attache bien connus appropriés quelconques familiers à l'homme de l'art. L'arbre d'entrée 16 comporte une pièce intermédiaire, ou centrale, élargie 26, qui se raccorde sur une première partie d'extrémité 24 de dimension réduite et une deuxième partie d'extrémité 25 de dimension réduite au premier épaulement 20 et au deuxième épaulement 21 La première partie d'extrémité 24, de l'arbre d'entrée 16, et la deuxième partie d'extrémité 25, de l'arbre d'entrée 16 reçoivent le premier palier 12, le deuxième palier 13, le premier épaulement 20 et le deuxième épaulement 21 en limitant ainsi le déplacement axial du premier palier 12 et du deuxième palier 13 vers l'intérieur. L'arbre de sortie 17 comporte une première extrémité 27, une deuxième extrémité 28, une partie intermédiaire de plus grande dimension 29, avec un engrenage de sortie 19 de rayon C, supporté sur la partie intermédiaire de plus grande dimension et claveté sur celle-ci La partie intermédiaire de plus grande dimension 29 se raccorde sur la première extrémité 27 de l'arbre de sortie 17 et la deuxième extrémité 28 au troisième épaulement 22 et au quatrième épaulement 23 respectivement La première partie d'extrémité 27, de l'arbre de sortie 17 et la deuxième partie d'extrémité 28 reçoivent le troisième palier 14 et le quatrième palier 15, le troisième épaulement 22 et le quatrième épaulement 23, en limitant ainsi le mouvement axial du troisième palier 14 et du quatrième palier 15 vers l'intérieur L'arbre de sortie 17 et l'engrenage de sortie 19 sont espacés à une distance E l'un de l'autre. Le premier poids excentrique 31 et le troisième poids excentrique 33 présentent un rayon F à partir des centres de l'arbre d'entrée 16 et de l'arbre de sortie 17 Le premier poids excentrique 31 est supporté sur la première extrémité 24 de l'arbre d'entrée 16 et le deuxième poids excentrique 32 est supporté sur la deuxième extrémité de l'arbre d'entrée 16 Le troisième poids excentrique 33 est supporté sur la première extrémité 27 de l'arbre de sortie 17 et le quatrième poids excentrique 34 est supporté sur la deuxième extrémité 28 de l'arbre de sortie 17 L'engrenage d'entrée 18 et l'engrenage de sortie 19 comportent chacun des sections extérieures en plastique 50 et des sections de moyeux métalliques 51 Ce type d'engrenages fonctionne beaucoup plus silencieusement et avec moins de vibrations que tous les engrenages mécaniques, et les sections de moyeux métalliques 51 résistent à une contrainte et une usure beaucoup plus grandes qu'un engrenage entièrement en plastique. Le premier poids excentrique 31 et le deuxième poids excentrique 32 sont montés en étant décalés axialement par rapport au troisième poids excentrique 33 et au quatrième poids excentrique 34 de telle manière que les poids excentriques tournent dans des trajets sans interférence Soit l'engrenage d'entrée 18 soit l'engrenage de sortie 19 peuvent comporter des dents métalliques ou l'un ou l'autre pourrait comprendre un moyeu métallique et des dents en plastique qui s'engrènent avec les dents métalliques de l'autre engrenage, ou les deux engrenages pourraient présenter des dents en plastique comme représenté à la Figure 3. Le secoueur représenté dans le mode de réalisation de la Figure 2 est semblable au mode de réalisation de la Figure 1, sauf que le premier poids excentrique 131 et le deuxième poids excentrique 132 sont clavetés sur les parties intermédiaires respectivement de l'arbre d'entrée 116 Le troisième poids excentrique 133 est clavetw sur l'arbre de sortie 117 et disposé entre la première partie latérale de carter 141 et la deuxième partie latérale de carter 142. L'engrenage d'entrée 118 est claveté sur l'extrémité extérieure de l'arbre d'entrée 116 Un engrenage de sortie peut être claveté sur une extrémité extérieure d'un arbre de sortie Le couvercle 110 est fixé au carter 111 au-dessous des côtés 141 et 142 par un moyen d'attache approprié familier à l'homme de l'art. Le secoueur qui est représenté ici peut être décrit comme ensemble d'entraînement vibratoire à rotations opposées, à accouplement par engrenages, comprenant un carter 11 destiné à le relier en fonctionnement à un dispositif qui doit vibrer dans un mouvement linéaire souhaité Le carter 11 comporte une longueur prescrite, dans laquelle est formé un compartiment central allongé de boîtier d'engrenages. L'arbre d'entraînement 16 traverse le compartiment de carter d'engrenages du carter 11 et il est supporté à rotation par les paliers de support 12 et 13 d'arbre d'entraînement en vue d'une rotation autour de l'axe B d'arbre d'entraînement L'arbre d'entraînement 16 comporte une section centrale d'engrenage 26 entre les paliers 12 et 13 de support d'arbre d'entraînement et des sections d'extrémité 24 et 25 s'étendant vers l'extérieur à partir de la section centrale d'engrenage 26 et les paliers de support d'arbre d'entraînement 12 et 13 extérieurs au compartiment de lo boîtier d'engrenages du carter 11. L'arbre d'entraînement 18, qui présente le diamètre prescrit C, est monté sur la section centrale d'engrenage 26 en vue d'une rotation avec l'arbre d'entraînement 16 à l'intérieur du compartiment de boîtier d'engrenages du carter 11. L'arbre entraîné 17 traverse le compartiment de boîtier d'engrenages du carter 11 et il est supporté à rotation par les paliers 14 et 15 de support d'arbre entraîné en vue d'une rotation autour de l'axe d'arbre entraîné D qui est parallèle à l'axe d'arbre d'entraînement B L'arbre entraîné 17 comporte une section centrale d'engrenage 29 intermédiaire entre les paliers 14 et 15 de support d'arbre entraîné et les sections d'extrémité s'étendant vers l'extérieur à partir de la section centrale d'engrenage 29 et les paliers 14 et 15 de support d'arbre entraîné sont à l'extérieur dudit compartiment de boîtier d'engrenages du carter 11. L'engrenage entraîné 19 est monté sur la section centrale d'engrenage 29 et engrené avec l'engrenage d'entraînement 18 pour mettre en rotation l'arbre entraîné 19 selon la même vitesse angulaire mais dans une direction contraire à l'arbre d'entraînement 16. Les poids excentriques 31, 32, 33 et 34 sont montés sur les sections d'extrémité aussi bien de l'arbre d'entraînement 16 que de l'arbre entraîné 17 pour tourner avec eux dans des directions de rotation opposées autour desdits axes B et D dans une relation angulaire de phase pour engendrer le mouvement linéaire de vibration Chacun des poids excentriques 31, 32, 33 et 34 présente, à partir des axes d'arbre respectifs B et D, un rayon périphérique prescrit F qui est inférieur au diamètre prescrit de l'engrenage d'entraînement 18 mais qui est supérieur à la moitié du diamètre prescrit de l'engrenage entraîné 19, les poids excentriques 31 et 32 sur l'arbre d'entraînement 16 étant montés en étant décalés axialement par rapport aux poids excentriques 33 et 34 sur l'arbre entraîné 17 de telle manière que les poids excentriques tournent dans des trajets sans interférence. Dans le mode de réalisation de la Figure 5, l'engrenage entraîne 219, monté sur l'arbre entraîné 217 comporte un moyeu métallique 250 et un anneau denté d'engrenage en plastique 251 monté sur le moyeu 250, l'anneau denté d'engrenage en plastique 251 possédant des dents en plastique qui sont engrenées avec les dents métalliques de l'engrenage d'entraînement 218 qui est monté sur l'arbre d'entraînement 216 A la Figure 1, les deux engrenages sont représentés l'un et l'autre avec des dents en plastique, mais évidemment l'un quelconque des engrenages pourrait porter des dents métalliques. Le carter 11 comporte un axe central de carter A normal aux axes d'arbre B et D Les poids excentriques de chaque arbre sont espacés également par rapport à l'axe central de carter A Les poids excentriques 33 et 34 sur l'arbre entraîne 17 sont montés axialement en étant décalés vers l'extérieur par rapport aux poids excentriques 31 et 32 montés sur l'arbre d'entraînement 16 Chacun des poids excentriques peut être enlevé et remplacé par une section d'extrémité sans enlever ou remplacer un palier de support d'arbre,. dans le mode de réalisation des Figures 1, 3 et 4 Les poids excentriques sont de forme identique et sont du même poids Chacun des poids excentriques comporte une section de moyeu et un section excentrique, à support, s'évasant qui s'étend de la section de moyeu vers une périphérie Chacune des sections radiales des poids excentriques est d'une épaisseur constante à partir desdites sections vers la périphérie. Les dents d'engrenage en plastique 50 peuvent être en une matière plastique de nylon ou en une autre matière possédant des propriétés similaires. L'ensemble d'entraînement vibratoire à rotations opposées comprend en outre des protections ou couvercles 10 montés de façon amovible sur le carter 11 Une dimension principale de chaque protection ou couvercle 10 est supérieure à la longueur du carter 11, les protections ou couvercles 10 s'étendant au-delà du carter 11 pour encercler totalement les poids excentriques. La description précédente présente l'invention dans ses formes pratiques préférées, mais la structure représentée est susceptible de modifications situées à l'intérieur d'une plage de structures équivalentes sans s'écarter de l'invention qui peut être comprise comme largement nouvelle en conformité avec les revendications annexées. REVENDICATIONS 1 Secoueur à contre-rotation, à accouplement par engrenages, comprenant un carter ( 11, 111), ledit carter présentant une première partie latérale ( 41, 141) et une deuxième partie latérale ( 42, 142), un premier palier ( 12), un deuxième palier ( 13), un troisitme palier ( 14) et un quatrième palier ( 15) supportés sur ledit carter ( 11, 111), un arbre d'entrée ( 16, 116, 216) d'un seul tenant et un arbre de sortie ( 17, 117, 217) d'un seul tenant, ledit arbre d'entrée ( 16) étant reçu dans ledit premier palier ( 12) et ledit deuxième palier ( 13), ledit arbre de sortie ( 17, 117, 217) étant supporté dans ledit troisième palier ( 14) et ledit quatrième palier ( 15), un premier poids excentrique ( 31, 131) et un deuxitme poids excentrique ( 32,132), ledit arbre d'entrée ( 16, 116, 216) possédant une première extrémité ( 24), une deuxième cxtrémité ( 25) et une partie intermédiaire ( 26, 126), ledit arbre de sortie ( 17, 117, 217) comprenant une première extrémité ( 27), une deuxième extrémité ( 28) et une partie intermédiaire ( 29), ledit premier poids excentrique ( 31, 131) étant supporté sur ladite partie intermédiaire ( 26, 126) dudit arbre d'entrée ( 16, 116, 216), ledit deuxième poids excentrique ( 32, 132) étant supporté sur ladite partie intermédiaire ( 26, 126) dudit arbre d'entrée ( 16, 116, 216), un engrenage d'entrée ( 18, 118, 218) sur ladite deuxième extrémité ( 25) dudit arbre d'entrée ( 16, 116, 216), un troisième poids excentrique ( 33, 133) sur ladite partie intermédiaire ( 29) dudit arbre de sortie ( 17, 117, 217), ledit troisième poids excentrique ( 33, 133) étant dispose entre ladit premier poids excentrique ( 31, 131) et ledit deuxième poids excentrique ( 32, 132), un engrenage de sortie ( 19, 219) sur ladite deuxième extrémité ( 28) dudit arbre de sortie ( 17, 117, 217) engrené avec ledit engrenage d'entrée ( 18, 118, 218), ledit troisième palier ( 14) étant disposé sur ledit carter ( 11, 111) adjacent audit troisième poids excentrique ( 33, 133), ledit quatrième palier ( 15) étant disposé sur ledit arbre de sortie ( 17, 117, 217) entre ledit troisième poids excentrique ( 33, 133) et ledit engrenage de sortie ( 19, 219), ledit premier poids excentrique ( 31, 131) et ledit deuxième poids excentrique ( 32, 132) étant disposés entre ladite premi Are partie latérale ( 41, 141)) dudit carter ( 11, 111)) et ladite deuxième partie latérale ( 42, 142)) dudit carter ( 11, 111). 2 Secoueur selon la revendication 1 dans lequel un couvercle ( 10) est disposé au-dessus dudit secoueur, ledit couvercle ( 10) enfermant lesdits arbres ( 16, 17), lesdits poids ( 31, 32, 33, 34), ledit carter ( 11) et lesdits engrenages ( 18, 19), ledit couvercle ( 10) s'étendant vers le bas au-dessous desdits poids ( 31, 32, 33, 34) et étant fixé sur lesdites parties latérales ( 41, 42) dudit carter ( 11). 3 Secoueur selon la revendication 1 caract Srisé en ce que ledit secoueur comporte un couvercle ( 110) s'étendant au-dessus desdits poids ( 131, 132, 133), desdits engrenages ( 118) et desdites parties latérales ( 141, 142) et ledit couvercle ( 110) étant attaché auxdites parties latérales ( 141, 142). 4 Secoueur selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'un desdits engrenages ( 219) comporte un moyeu métallique ( 250) sur lequel est monté un anneau d'engrenage en plastique ( 251), et en ce que ledit anneau d'engrenage en plastique ( 251) comporte des dents en plastique engrenées avec les dents métalliques de l'autre ( 218) desdits engrenages. Secoueur selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'un des engrenages parmi ledit engrenage d'entraînement et ledit engrenage entraîné posséde des dents ( 50) constituées de matière plastique. 6 Secoueur selon la revendication 5 caractérisé en ce que lesdites dents d'engrenage ( 50) en plastique sont en nylon.