Brevet FR2707532A1 — publié le 19950120

La présente invention concerne un dispositif vibreur comportant un bâti, un ensemble vibrant supporté par rapport au bâti par l'intermédiaire de lames ressorts de manière à pouvoir effectuer un mouvement vibratoire ayant une composante horizontale et une composante verticale, et un dispositif moteur à mouvement alternatif ayant un stator monté sur le bâti et un organe mobile relié à l'ensemble vibrant par un dispositif de couplage, ce dispositif de couplage comportant un organe d'actionnement solidaire de l'organe mobile du moteur et un dispositif de transmission qui comporte au moins un élément flexible dans le sens vertical, fixé d'un côté à l'organe d'actionnement et, de l'autre coté, à l'ensemble vibrant. Un tel dispositif peut être utilisé notamment pour le transport de pièces telles que des pièces micro-techniques ou de matériaux pulvérulents, le long d'un trajet linéaire ou circulaire, pour réaliser le transfert et/ou le tri des pièces ou matériaux transportés. Les dispositifs existants de ce type présentent de nombreux inconvénients. II s'avère notamment qu'ils sont très limités en ce qui concerne la vitesse de transport, qu'ils nécessitent un réglage très délicat et complexe pour chaque cas d'application et qu'ils ne permettent pas de tenir compte des changements de paramètres au cours d'une opération de tri par exemple. La présente invention vise notamment à fournir un dispositif du type mentionné au début qui permet d'assurer la transmission du mouvement du dispositif moteur à l'ensemble vibrant de manière efficace et sûre par des moyens simples et économiques. L'invention vise en outre à fournir un dispositif vibreur permettant un réglage précis en amplitude et en fréquence du mouvement vibratoire ainsi qu'une régulation automatique de ces grandeurs de manière à optimiser les conditions de fonctionnement du dispositif et à maintenir ces conditions durant une opération donnée. Enfin, I'invention vise à supprimer le réglage long et compliqué souvent nécessaire dans les dispositifs vibreurs usuels. A cet effet, le dispositif selon l'invention est caractérisé en ce que le dispositif de transmission comporte au moins deux éléments flexibles fixés chacun à l'une des parties parmi l'ensemble vibrant et l'organe d'actionnement, en des endroits respectifs espacés, dans le sens de la composante horizontale du mouvement vibratoire, du ou des endroits de leur fixation à l'autre partie parmi cet organe d'actionnement et cet ensemble vibrant, de telle manière que dans chaque direction du mouvement alternatif de l'organe d'actionnement les éléments flexibles transmettent le mouvement par traction. Lesdits éléments flexibles peuvent être, par exemple, des éléments filiformes ou des lames ressorts et peuvent avoir un point de fixation commun. Le dispositif moteur peut comporter un moteur rotatif à axe vertical ou horizontal. Le dispositif moteur peut, en particulier, comporter un moteur multipolaire à aimant permanent mobile. Dans le cas d'un vibreur circulaire, I'axe du moteur rotatif peut être coaxial avec celui de l'ensemble vibrant, ou excentré. Dans le cas où l'axe est coaxial, le dispositif de transmission peut comporter deux lames ressorts disposées de façon symétrique par rapport à cet axe. Dans le cas où l'axe est excentré, la fixation des éléments flexibles est avantageusement réalisée au voisinage de la périphérie de l'ensemble vibrant. Le présent dispositif peut, selon une de ses formes d'exécution, constituer un vibreur linéaire. II peut comporter un dispositif de détection de l'amplitude etlou de la fréquence du mouvement vibratoire, notamment un tel dispositif de détection agencé pour fournir un signal de commande à un dispositif de regulation de l'alimentation du dispositif moteur. D'autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention ressortiront de la description suivante de formes d'exécution du dispositif vibreur selon l'invention, indiquées à titre d'exemples et illustrées dans le dessin annexé dans lequel: la fig. 1 est une vue latérale d'un vibreur linéaire selon l'invention, la fig. 2 est une vue latérale d'une première forme d'exécution d'un vibreur circulaire selon l'invention, la fig. 3 est une vue de dessous du vibreur de la fig. 2, après coupe selon le plan déterminé par la ligne 111-111 de la fig. 2, la fig. 4 est une vue latérale d'une seconde forme d'exécution d'un vibreur circulaire selon l'invention, et la fig. 5 est une vue de dessus du vibreur de la fig. 4, après coupe selon le plan déterminé pour la ligne V-V de la fig. 4. Le dispositif vibreur linéaire de la fig. 1 comporte un plateau vibrant 1 sur lequel est fixé un guide 2 pour un produit pulverulent à transporter. Le plateau 1 est supporté par des lames ressorts 3, 4 fixées par leurs extrémités respectives d'une part au plateau 1 et, d'autre part, à un bâti 5 du dispositif. Un moteur rotatif 6 ayant un axe horizontal 7 comporte un stator 8 monté sur le bâti. II est de préférence du type à rotor aimanté, multipolaire, monté dans les entrefers de circuits magnétiques du stator en forme de U. Le rotor a de préférence la forme d'un disque aimanté dans le sens axial de façon à présenter, le long d'une zone annulaire d'au moins une de ses surfaces planes, une série de pôles alternativement positifs et négatifs qui coopérent avec des pôles des circuits magnétiques du stator. Ceux-ci sont couplés avec au moins une bobine électrique d'excitation alimentée de façon à actionner le rotor alternativement dans les deux sens. Sur l'axe de rotation 7 du moteur 6 est monté un organe d'actionnement 9 sous forme d'un disque pourvu à sa périphérie d'une partie de fixation 10 pour un élément de transmission flexible 11, 12. Ce dernier peut être constitué par une lame ressort fixée en son milieu à la partie 10, les extrémités des deux portions 11 I-I et 12 de cette lame étant fixées à une pièce de transmission 13 en forme d'étrier, solidaire du plateau 1. Lors du mouvement alternatif de l'organe d'actionnement 9, les deux portions 1 1 et 12 de l'élément de transmission transmettent le mouvement à la pièce 13 par traction entre la partie 10 et l'extrémité correspondante de la pièce 13. La flexibilité dans le sens vertical de la lame formant l'élément de transmission permet au plateau 1 d'effectuer un mouvement vibratoire ayant une composante horizontale et une composante verticale, le chemin de ce mouvement étant déterminé par les lames de support 3 et 4. L'organe de transmission peut notamment aussi être constitué par un élément filiforme, et plus particulièrement par un élément filiforme souple, tel qu'un câble, les brins 1 1 et 12 travaillant alternativement en traction et étant alternativement déchargés. Cette disposition permet non seulement de réaliser la transmission du mouvement à partir de l'axe de rotation au plateau vibrant par des moyens très simples, mais aussi d'obtenir une très grande durée de vie et sécurité de la transmission ainsi qu'un fonctionnement silencieux ne nécessitant aucun entretien. Les figures 2 et 3 ilîlustrent l'application du présent dispositif de transmission au cas d'un vibreur circulaire qui sert par exemple de manière connue au tri de pièces mécaniques. Un plateau vibrant 21 porte à cet effet un récipient 22 dans lequel se trouvent les pièces à trier et qui est supporté par des lames ressorts telles que 23, 24 fixées sur un bâti 25. L'entraînement du plateau 21 est réalisé dans le sens périphérique autour d'un axe de rotation 30 non matérialisé mais déterminé par les lames de support qui sont par exemple disposées à trois endroits répartis régulièrement le long du pourtour du plateau. Un moteur rotatif à mouvement alternatif 26, similaire à celui du vibreur de la figure 1, est monté sur le bâti 25 de façon que son axe 27 soit vertical et excentré par rapport à l'axe 30. La disposition est telle qu'une partie de fixation 31 d'une pièce de transmission 29 montée sur l'axe 27, se trouve à proximité de la périphérie du plateau 21. Une pièce de transmission 33 en forme d'étrier est fixée sous le plateau 21 dans la direction tangentielle du mouvement rotatif autour de l'axe 30. Deux brins 34, 35 d'un organe filiforme de transmission sont fixés respectivement entre les extrémités de la pièce 33 et la partie 31. La disposition excentrée de l'axe du moteur 26 et, par conséquent, I'entraînement du plateau 21 à proximité de la périphérie de celui-ci, permet de réduire le couple nécessaire pour faire vibrer l'ensemble 21, 22 et est donc particulièrement intéressant dans le cas de vibreurs relativement grands. II est à noter que l'organe filiforme 34, 35 qui présente une flexibilité dans les directions perpendiculaires à son axe, et dont chaque brin travaille alternativement en traction pour la transmission du mouvement dans le sens de sa longueur, est essentiel pour la réalisation de cet entraînement, car il s'adapte parfaitement à la géométrie de la transmission du mouvement rotatif de la pièce 29, oscillant autour de l'axe 27, au plateau 21 oscillant autour de l'axe 30 et effectuant en outre un mouvement dans le sens vertical. Comme dans le cas de la figure 1, I'organe filiforme peut être souple, les brins actifs pour la transmission travaillant en traction uniquement. Il est en outre à remarquer que l'utilisation d'un organe filiforme permet, dans le cas de la figure 1 comme dans le cas des figures 2 et 3, de disposer l'axe du moteur d'entraînement dans le sens horizontal ou dans le sens vertical. Bien entendu, plusieurs moteurs alimentés en synchronisme peuvent être prévus le long du chemin du mouvement horizontal des plateaux vibrants. Les figures 4 et 5 montrent un vibreur circulaire similaire à celui des figures 2 et 3, dans lequel l'entraînement autour de l'axe du vibreur s'effectue de façon coaxiale. Ainsi, un moteur 46 est monté au centre d'un bâti 45 et son axe 47 est couplé à un plateau 41 par l'intermédiaire d'un dispositif de transmission 42 constitué comme suit. Deux lames ressorts 48, 49 sont fixées par leurs extrémités respectivement à un premier et à un second disque de transmission 43, 44 disposés coaxialement, le premier étant solidaire du plateau 41 et le second étant monté sur l'axe 47. Ces deux lames travaillent ainsi alternativement en traction pour la transmission du mouvement et permettent, grâce à leur flexibilité dans le sens vertical, la vibration du plateau selon une composante verticale et une composante horizontale. L'entraînement des présents vibreurs est réalisé de préférence à une fréquence au moins proche de la fréquence propre du système mécanique vibrant. Ceci permet d'atteindre une amplitude élevée et par conséquent une grande vitesse de transport. La fréquence et l'amplitude du courant d'excitation des moteurs peut être asservie à partir de la détection du mouvement de l'ensemble oscillant, par exemple au moyen d'une cellule de Hall et d'un aimant solidaires respectivement du bâti et de l'ensemble oscillant. Un tel asservissement permet d'adapter l'entraînement automatiquement par exemple à la masse totale des pièces soumises à la vibration, à la répartition des pièces à l'intérieur du récipient etc. et de maintenir des conditions de travail optimales durant l'ensemble de l'opération de tri. Dans le cas d'un vibreur transporteur linéaire, le réglage précis de l'amplitude et de la fréquence permet de réaliser également des conditions de transport souhaitées et parfaitement reproductibles. REVENDICATIONS 1. Dispositif vibreur comportant un bâti (5), un ensemble vibrant (1, 2) supporté par rapport au bâti par l'intermédiaire de lames ressorts (3, 4) de manière à pouvoir effectuer un mouvement vibratoire ayant une composante horizontale et une composante verticale, et un dispositif moteur (6) à mouvement alternatif ayant un stator (8) monté sur le bâti et un organe mobile relié à l'ensemble vibrant par un dispositif de couplage (913), ce dispositif de couplage comportant un organe d'actionnement (9) solidaire de l'organe mobile du moteur et un dispositif de transmission qui comporte au moins un élément (11, 12) flexible dans le sens vertical, fixé d'un côté à l'organe d'actionnement et, de l'autre côté, à l'ensemble vibrant, caractérisé en ce que le dispositif de transmission comporte au moins deux éléments flexibles (11, 12) fixés chacun à l'une des parties parmi l'ensemble vibrant et l'organe d'actionnement, en des endroits respectifs espacés, dans le sens de la composante horizontale du mouvement vibratoire, du ou des endroits de leur fixation à l'autre partie parmi cet organe d'actionnement et cet ensemble vibrant, de telle manière que dans chaque direction du mouvement alternatif de l'organe d'actionnement les éléments flexibles transmettent le mouvement par traction. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments flexibles (11, 12) sont des éléments filiformes. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments flexibles sont des lames ressorts (48, 49). 4. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte deux éléments flexibles ayant un point de fixation commun (10, 31). 5. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif moteur comporte un moteur rotatif (26) à axe vertical. 6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le dispositif moteur comporte un moteur rotatif (6) à axe horizontal. 7. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif moteur comporte un moteur multipolaire à aimant permanent mobile. 8 Dispositif selon la revendication 7 utilisant un moteur rotatif, caractérisé en ce que l'organe mobile du moteur comporte un disque aimanté dans le sens axial le long d'au moins une zone annulaire de façon à présenter sur au moins une de ses surfaces planes au moins une série de pôles de même signe, ce disque étant monté de façon que les dits pôles soient déplaçables dans des entrefers de circuits magnétiques faisant partie du stator du moteur et comportant chacun un empilage de tôles en forme de U, I'ensemble des circuits magnétiques étant couplés avec au moins une bobine disposée coaxialement par rapport à l'axe du disque. 9. Dispositif selon les revendications 1 et 5, constituant un vibreur circulaire, caractérisé en ce que l'axe (47) du moteur (46) est coaxial avec celui de l'ensemble vibrant (41). 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que le dispositif de transmission comporte deux lames ressorts (48, 49) disposées de façon symétrique par rapport à l'axe du moteur. 11. Dispositif selon les revendications 1 et 5, constituant un vibreur circulaire, caractérisé en ce que l'axe (27) du moteur (29) est excentré par rapport à l'axe (30) de l'ensemble vibrant. 12. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que la fixation des éléments flexibles est réalisée au voisinage de la périphérie de l'ensemble vibrant. 13. Dispositif selon les revendications 1 et 5 ou 1 et 6 constituant un vibreur linéaire. 14. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de détection de l'amplitude et/ou de la fréquence du mouvement vibratoire. 15. Dispositif selon la revendication 14, caractérisé en ce que le dispositif de détection est agencé pour fournir un signal de commande à un dispositif de régulation de l'alimentation du dispositif moteur.