Brevet FR2735045A1 — publié le 19961213

La présente invention concerne un dispositif vibratoire, destiné, notamment, à équiper des tables vibrantes utilisées, par exemple, dans la fabrication d'éléments en béton tels que des parpaings. Toutefois, la présente invention n'est pas limitée à de telles applications et elle pourra être utilisée, notamment, dans tous les secteurs de l'activité économique comme, par exemple, la manutention ou le convoyage, dans lesquels on est amené à rencontrer des tables vibrantes. Plus généralement, le dispositif objet de l'invention pourra être appliqué à la mise en vibrations de tout type d'éléments indépendamment de leur forme ou de leur fonction. On connaît actuellement différents types de dispositifs vibratoires. Certains d'entre eux présentent, par exemple, quatre arbres à balourd liés mécaniquement entre eux et entraînés par un moteur unique. Dans ces dispositifs, les arbres tournent à la même vitesse et, par paire, dans le même sens. Afin de pouvoir contrôler la force des vibrations, le déphasage angulaire entre deux arbres d'une même paire est réglable grâce à des moyens mécaniques tels que, par exemple, un système différentiel. Quoique satisfaisant dans certains cas, ces dispositifs présentent de nombreux inconvénients. En effet, le déphasage angulaire des arbres étant contrôlé par des organes mécaniques, les jeux nécessaires existant entre ces derniers affaiblissent la fiabilité du réglage des positions angulaires. Par suite, l'intensité des vibrations ne peut être réglée avec certitude. De plus, chacune des pièces mécaniques servant au réglage du déphasage augmente, de par leur inertie, le temps nécessaire pour passer d'un décalage angulaire à un autre. On peut également remarquer que la multiplication d'organes mécaniques entraîne une augmentation du niveau de bruit généré par les dispositifs dans lesquels ils sont employés. Par ailleurs, il est à noter que, la synchronisation des arbres étant réalisée par des moyens mécaniques, les dispositifs connus décrits plus haut ne comprennent, pour l'entraînement desdits arbres qu'un seul moteur. Leurs performances telles que, notamment, leur vitesse de démarrage et/ou d'arrêt, sont donc restreintes. En effet, le couple disponible est limité. Cet inconvénient est particulièrement dommageable, par exemple, en cas d'application à la mise en vibrations de tables vibrantes pour la fabrication de parpaings. En effet, dans ces procédés, il convient de tout mettre en oeuvre pour diminuer les temps de cycle. De plus, il est nécessaire, lors du démoulage des parpaings que la table sur laquelle ils sont posés ne soit plus en vibrations. En effet, à ce stade de la fabrication, le béton, dont ils sont constitués, n'est pas totalement rigidifié et tout mouvement oscillatoire risquerait de les déformer ou, tout du moins, d'altérer leurs caractéristiques mécaniques. Le but de la présente invention est de proposer un dispositif vibratoire qui pallie les inconvénients précédents en permettant un réglage de la fréquence et de la force des vibrations dont la fiabilité soit renforcée. Un autre but de la présente invention est de proposer un dispositif vibratoire qui permette un réglage rapide des caractéristiques des vibrations qu'il génère. Un autre but de la présente invention est de proposer un dispositif vibratoire dont le niveau sonore soit limité. Un autre but de la présente invention est de proposer un dispositif vibratoire dont les temps de démarrage et d'arrêt soient réduits afin notamment de diminuer les temps de cycle des procédés dans lesquels ils sont mis en oeuvre. Un autre but de la présente invention est de proposer un dispositif vibratoire dont l'encombrement soit réduit. D'autres buts et avantages de la présente invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre qui n'est donnée qu'à titre indicatif et qui n'a pas pour but de la limiter. La présente invention concerne un dispositif vibratoire, notamment destiné à équiper des tables vibrantes utilisées, par exemple, dans la fabrication d'éléments en béton, constitués d'au moins deux arbres à balourd et de moyens d'entraînement desdits arbres, caractérisé par le fait que - lesdits moyens d'entraînement comprennent au moins deux moteurs, reliés mécaniquement chacun à au moins un desdits arbres, et des moyens de synchronisation de la vitesse de rotation desdits moteurs, - lesdits arbres liés auxdits moteurs sont mécaniquement indépendants. La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre accompagnée des dessins en annexe qui en font partie intégrante. La figure 1 est une vue latérale en coupe suivant la ligne I-I représentée à la figure 2 qui illustre un exemple de dispositif vibratoire conforme à l'invention. La figure 2 est une vue de face du dispositif vibratoire représenté à la figure 1. Les figures 3a à 3c illustrent le principe du réglage de l'intensité des vibrations obtenues par un dispositif conforme à l'invention. L'invention concerne un dispositif vibratoire. Elle est destinée, notamment, à équiper des tables vibrantes utilisées, par exemple, dans la fabrication d'éléments en béton tels que des parpaings. Toutefois, la présente invention n'est pas limitée à de telles applications et elle pourra être utilisée, notamment, dans tous les secteurs de l'activité économique comme, par exemple, la manutention ou le convoyage, dans lesquels on est amené à rencontrer des tables vibrantes. Plus généralement, le dispositif objet de l'invention pourra être appliqué à la mise en vibrations de tout type d'éléments indépendamment de leur forme ou de leur fonction. En ce qui concerne la fabrication de parpaings, on procède, de manière générale, de la façon suivante. On injecte tout d'abord du béton sous forme liquide dans un moule prévu sur une table vibrante. On met alors ladite table en vibrations et on presse le béton à l'intérieur du moule. Aux figures 1 et 2, on trouve un exemple de tables vibrantes 1 prévues à cet effet. Les moules pour les parpaings, non représentés, sont disposés sur la surface supérieure 2 de cette dernière. Comme illustrée, ladite table (1) est équipée d'un dispositif vibratoire conforme à l'invention. Ce dernier est constitué d'au moins deux arbres 3 à balourd 4, présentant, par exemple, des axes sensiblement parallèles, et de moyens d'entraînement 5 desdits arbres 3. Les vibrations générées par les arbres 3 sont transmises à la surface 2 de la table vibrante 1, notamment, par l'intermédiaire de flancs 6 prévus sous ladite table 1. Selon l'invention, les moyens d'entraînement 5 comprennent au moins deux moteurs 7 reliés mécaniquement chacun à au moins un desdits arbres 3. Cet accouplement arbre 3 - moteur 7 est réalisé, par exemple, par des liaisons mécaniques semi-rigides telles que notamment, des réducteurs 8. Les moyens d'entraînement 5 comprennent, également, des moyens 9 de synchronisation de la vitesse de rotation desdits moteurs 7. De plus, selon l'invention, les arbres 3 liés auxdits moteurs 7 sont mécaniquement indépendants. Il est à noter que le dispositif vibratoire ainsi décrit utilise plusieurs moteurs et présente donc l'avantage d'offrir une puissance plus importante et des durées de démarrage ou d'arrêt écourtées. En conséquence, il permet de diminuer les temps de cycle des procédés dans lesquels il est mis en oeuvre. Les moyens de synchronisation de la vitesse des moteurs 7 sont constitués, par exemple, par des moyens de réglage de la vitesse de chacun d'eux, asservis l'un à l'autre. On peut remarquer que, grâce à ce réglage de la vitesse, la fréquence des vibrations peut être contrôlée. De plus, le dispositif vibratoire conforme à l'invention, comprend, notamment, des moyens de réglage du déphasage de la position angulaire des rotors des moteurs 7 et/ou des arbres 3. Pour cela, ces derniers tournent deux à deux, dans le même sens. De plus, suivant l'exemple représenté, les arbres tournant dans le même sens sont prévus l'un endessous de l'autre dans la direction perpendiculaire à la surface 2 à faire vibrer. Le réglage du décalage angulaire permet de contrôler l'intensité des vibrations. Ainsi, comme illustré à la figure 3a, lorsque le décalage angulaire est nul, c'est-à-dire lorsque les rotors des moteurs 7 et/ou les arbres 3 tournant dans le même sens sont en phase, les vibrations sont maximales. Quand le décalage angulaire, comme illustré à la figure 3b, est de 90 , c'est-à-dire quand les rotors des moteurs 7 et/ou les arbres 3 tournant dans le même sens sont en quadrature de phase, les vibrations sont à un niveau moyen. Par contre, comme illustré à la figure 3c, quand le décalage angulaire est de 1800, c'est-à-dire lorsque les rotors des moteurs 7 et/ou les arbres 3 tournant dans le même sens sont en opposition de phase, les vibrations sont minimales. Selon un mode de réalisation particulier, les moteurs 7 sont des moteurs électriques. Il pourra s'agir, notamment, de moteurs synchrones, par exemple, à aimants permanents. Ces derniers pourront être constitués, notamment, de terres rares. Les moteurs électriques 7 seront ainsi choisis, entre autres, pour leur propriété de surcouple et de surintensité. Ils permettront alors des démarrages et/ou des arrêts rapides. De plus, il est à noter que l'utilisation de composants électriques à la place d'organes mécaniques présente l'avantage de limiter le niveau sonore. Les moyens de réglage du déphasage sont constitués, notamment, par des moyens de détection de la position angulaire des rotors 7 et/ou des arbres 3 et par lesdits moyens de réglage de la vitesse, prévus asservis auxdites positions. Ainsi, par exemple, pour passer du déphasage nul illustré à la figure 3 au déphasage en quadrature illustré à la figure 3b, il suffit, pour deux arbres 3 tournant dans le même sens, de ralentir et/ou d'accélérer légèrement la vitesse de rotation de l'un par rapport à 1' autre. Grâce à ce mode de fonctionnement, le réglage du déphasage angulaire s'effectue avec rapidité. En effet, un demi tour de rotor de moteur 7 peut suffire à passer d'un état à l'autre. Ceci permet, notamment, de modifier l'intensité des vibrations pendant un même cycle. Les moyens de réglage de la vitesse sont, de manière connue, par exemple, des variateurs. Ils permettent de créer, notamment, dans les bobinages statoriques des moteurs 7, un champ tournant qui puisse être asservi à une consigne de vitesse et/ou à la position angulaire du rotor. Ils pourront être constitués, par exemple, selon des caractéristiques connues de l'homme de l'art, de circuits électroniques à base de ponts de thyristors ou autres. Les moyens de détection de la position angulaire des rotors des moteurs 7 sont constitués, notamment, par des dispositifs électromagnétiques connus de l'homme de l'art sous le nom de résolveurs. Ces derniers fonctionnent selon le principe suivant : un bobinage, prévu sur le rotor et orienté selon une direction perpendiculaire à son axe de rotation, est parcouru par un courant sinusoïdale qui induit un champ magnétique détecté par deux bobinages, prévus sur le stator et décalés de 90" l'un par rapport à l'autre. Selon la valeur de la tension aux bornes de ces deux bobinages, on déduit la position angulaire du rotor. Il est à noter que les moyens de détection de la position angulaire des rotors pourront être constitués par d'autres dispositifs connus de l'homme de l'art comme, notamment, des codeurs optiques ou autres. Selon l'exemple particulier de réalisation représenté, le dispositif vibratoire conforme à l'invention comprend deux moteurs 7 et quatre arbres 3, liés mécaniquement deux à deux de manière à tourner à la même vitesse. Pour cela, les arbres 3 sont reliés entre eux, notamment, au niveau d'un carter 10, par tout type de moyens mécaniques 11 connus tels que, par exemple, des courroies, des pignons ou autres. Comme représentés, les arbres 3 sont prévus, par exemple, sensiblement, au sommet d'un rectangle, les arbres 3 tournant dans le même sens étant disposés, notamment, l'un au-dessus de l'autre dans la direction perpendiculaire à la surface de la table 1 à faire vibrer. Cette répartition des arbres 3 permet de diminuer leur encombrement. Selon l'exemple représenté, les moteurs 7 peuvent être d'ailleurs, à cette fin, diagonalement opposés. Lesdits arbres 3 liés mécaniquement tournent, par exemple, en sens inverse. De manière récapitulative, si l'on appelle Ml et M2 les arbres 3 respectivement entraînés par un des deux moteurs 7 et R1 et R2 les arbres 3 qui leur sont, respectivement, mécaniquement liés, alors selon l'exemple de réalisation de l'invention représentée, les arbres M1 et M2 sont diagonalement opposés, les arbres M1 et Rl, d'une part et M2 et R2 d'autre part, tournent en sens opposé. De plus, les arbres M1 et R2 tournent dans le même sens et à la même vitesse ainsi que les arbres M1 et R1. Naturellement, selon l'invention, les arbres M1 et M2 sont mécaniquement indépendants et le déphasage éventuel des arbres M1 par rapport à R2 et/ou M2 par rapport à R permet de contrôler l'intensité des vibrations. Il est à noter que la structure des moyens 11 permettant de réaliser l'inversion des sens de rotation des arbres liés mécaniquement n'est représentée que de manière symbolique à la figure 2. Il pourra s'agir, par exemple, d'une distribution de poulies de renvoie, prévues entre les deux arbres 3, de manière à ce que l'un soit attaqué par l'intérieur et l'autre par l'extérieur. Naturellement, d'autres mises en oeuvre de la présente invention, à la portée de l'homme de l'art, auraient pu être envisagées sans pour autant sortir du cadre de la présente demande. REVENDICATIONS 1. Dispositif vibratoire, notamment destiné à équiper des tables vibrantes (1) utilisées, par exemple, dans la fabrication d'éléments en béton, constitué d'au moins deux arbres (3) à balourd (4) et de moyens (5) d'entraînement desdits arbres (3), caractérisé par le fait que - lesdits moyens (5) d'entraînement comprennent au moins deux moteurs (7), reliés mécaniquement chacun à au moins un desdits arbres (3), et des moyens (9) de synchronisation de la vitesse de rotation desdits moteurs (7), - lesdits arbres (3) liés auxdits moteurs (7) sont mécaniquement indépendants. 2. Dispositif vibratoire selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les moyens de synchronisation de la vitesse de rotation des moteurs (7) sont constitués par des moyens de réglage de la vitesse de chacun d'eux, asservis l'un à l'autre. 3. Dispositif vibratoire selon la revendication 2, caractérisé par le fait qu'il comprend des moyens de réglage du déphasage de la position angulaire des rotors des moteurs (7). 4. Dispositif vibratoire selon la revendication 3, caractérisé par le fait que les moteurs (7) sont des moteurs électriques. 5. Dispositif vibratoire selon la revendication 4, caractérisé par le fait que les moyens de réglage de la vitesse sont des variateurs. 6. Dispositif vibratoire selon la revendication 4, caractérisé par le fait que les moyens de réglage du déphasage sont constitués par des moyens de détection de la position angulaire des rotors et par lesdits moyens de réglage de la vitesse, prévus asservis auxdites positions. 7. Dispositif vibratoire selon la revendication 6, caractérisé par le fait que les moyens de détection de la position angulaire des rotors sont constitués par des résolveurs. 8. Dispositif vibratoire selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comprend deux moteurs (7) et quatre arbres (3), liés mécaniquement deux à deux de manière à tourner à la même vitesse. 9. Dispositif vibratoire selon la revendication 8, caractérisé par le fait que les arbres (3) sont prévus, sensiblement, au sommet d'un rectangle. 10. Dispositif vibratoire selon la revendication 8, caractérisé par le fait que lesdits arbres (3) liés mécaniquement tournent en sens inverse.