FR2563125A1

FR2563125A1 - ELECTROMAGNETIC VIBRATORY EXCITATOR

Info

Publication number: FR2563125A1
Application number: FR8503453A
Authority: FR
Inventors: Arthur L Dean; Robert E Kraft; Kenneth M Marshall
Original assignee: FMC Corp
Current assignee: FMC Corp
Priority date: 1984-03-08
Filing date: 1985-03-08
Publication date: 1985-10-25
Anticipated expiration: 2005-03-08
Also published as: AU576543B2; CA1253189A; JPS60209422A; FR2563125B1; JPH0353211B2; ZA851764B; GB2155701A; GB2155701B; AU3921885A; ES8603298A1; DE3508367A1; ES541104A0; GB8505711D0; BR8501019A; DE3508367C2

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN EXCITATEUR VIBRATOIRE ELECTROMAGNETIQUE. CET EXCITATEUR COMPORTE ESSENTIELLEMENT UN CARTER 20 CONTENANT DEUX ELECTRO-AIMANTS 26 DIRIGES VERS L'INTERIEUR ET UNE MASSE LIBRE 60 POUVANT SE DEPLACER DANS LA DIRECTION LONGITUDINALE. DES DISPOSITIFS ELASTIQUES 44, 46 NON LINEAIRES SONT DISPOSES A L'INTERIEUR DU CARTER POUR EVITER TOUT CHOC ENTRE LES ELECTRO-AIMANTS ET LES ARMATURES CORRESPONDANTES. L'INVENTION S'APPLIQUE NOTAMMENT A DES VIBRATEURS DE CONVOYEURS ET AUTRES.THE INVENTION CONCERNS AN ELECTROMAGNETIC VIBRATORY EXCITATOR. THIS EXCITATOR ESSENTIALLY CONSISTS OF A CASE 20 CONTAINING TWO ELECTRO-MAGNETS 26 DIRECTED INTO THE INTERIOR AND A FREE MASS 60 THAT CAN MOVE IN THE LONGITUDINAL DIRECTION. NON-LINEAR ELASTIC DEVICES 44, 46 ARE PROVIDED INSIDE THE HOUSING TO AVOID ANY SHOCK BETWEEN THE ELECTRO-MAGNETS AND THE CORRESPONDING ARMATURES. THE INVENTION APPLIES IN PARTICULAR TO CONVEYOR VIBRATORS AND OTHERS.

Description

1. La présente invention concerne un excitateur vibratoire1. The present invention relates to a vibratory exciter

électromagnétique destiné à imprimer une excitation vibratoire dans une masse divisée, par exemple dans un équipement de convoyeurs vibratoires, des trémies et des gouttières pour le transport de matières en electromagnetic device for printing vibratory excitation in a divided mass, for example in vibratory conveyor equipment, hoppers and gutters for transporting

vrac et une alimentation mesurée.bulk and a measured feed.

Des unités électromagnétiques d'entrainement vibratoire ont été largement utilisées dans l'industrie pour assurer un débit régulier de matières en vrac depuis des casiers d'emmagasinage, des trémies et des gouttières d'alimentation. Des unités électromagnétiques d'entrainement vibratoire sont également utilisées dans des appareils d'alimentation vibratoires destinés à alimenter en matières en vrac des mélangeurs, des broyeurs, des concasseurs, des machines d'emballage, et des postes de dosage, de triage ou de mélange. Les excitateurs électromagnétiques sont accouplés avec une cuve qui est mise en vibration par l'excitateur pour contrôler l'écoulement de matière le long d'une Electromagnetic vibratory drive units have been widely used in the industry to ensure a steady flow of bulk materials from storage bins, hoppers and feed gutters. Electromagnetic vibratory drive units are also used in vibratory feeders intended to supply bulk materials for mixers, crushers, crushers, packaging machines, and dosing, sorting or mixing stations. . The electromagnetic exciters are coupled with a tank which is vibrated by the exciter to control the flow of material along a

gouttière, d'une cuve ou d'un plateau. gutter, tub or tray.

En général, les dispositifs vibratoires de commande électromagnétique sont du type à deux masses, chaque masse portant les aimants ou l'armature. Les deux masses sont accouplées par des ressorts qui sont normalement dimensionnés pour que le dispositif amplifie le mouvement par résonance. Les électro-aimants ne développent qu'une force utile que lorsque les faces polaires sont en toute proximité les unes des autres, par exemple à 2,5 mm ou moins. La force d'attraction augmente à peu près comme l'inverse du carré de la distance. Le mouvement d'ensemble est divisé entre les deux masses à l'inverse de leur poids, c'est-à-dire que la masse la plus légère se déplace proportionnellement davantage. Les masses se déplacent dans des sens opposés quand l'entrefer entre les faces polaires augmente et diminue. Des dispositions doivent donc être prises pour éviter que les faces polaires ne se heurtent lorsqu'elles se déplacent au voisinage de l'entrefer minimal et que la force magnétique s'approche de sa valeur maxi- male. In general, the electromagnetic control vibratory devices are of the two-mass type, each mass carrying the magnets or the armature. The two masses are coupled by springs which are normally sized for the device to amplify the resonance movement. Electromagnets develop a useful force only when the polar faces are in close proximity to one another, for example to 2.5 mm or less. The force of attraction increases more or less as the inverse of the square of the distance. The overall movement is divided between the two masses in the inverse of their weight, that is to say that the lightest mass moves proportionally more. The masses move in opposite directions when the gap between the polar faces increases and decreases. Provisions must therefore be made to prevent the polar faces from colliding when moving in the vicinity of the minimum air gap and the magnetic force approaching its maximum value.

L'invention concerne donc un excitateur vibra- The invention therefore relates to a vibration exciter

toire électromagnétique qui comporte une masse libre entièrement enfermée supportée à l'intérieur d'un carter allongé. Le carter comporte deux capuchons d'extrémité qui reçoivent chacun un électro-aimant enrobé. Les capuchons d'extrémité sont séparés par un tube de carter electromagnetic field which comprises a fully enclosed free mass supported within an elongate housing. The housing has two end caps which each receive a coated electromagnet. The end caps are separated by a casing tube

fixé entre eux.fixed between them.

La masse libre est suspendue par des ressorts élastomères à cisaillement à l'intérieur du tube de The free mass is suspended by elastomeric springs shearing inside the tube of

carter, équidistants de chaque capuchon d'extrémité. housing, equidistant from each end cap.

Deux armatures sont solidaires de la masse libre, une armature à chaque extrémité de cette masse libre de Two frames are integral with the free mass, an armature at each end of this free mass of

forme générale allongée.elongated general shape.

Des éléments de compression en caoutchouc sont Rubber compression elements are

intercalés entre la masse libre et les capuchons d'extré- interposed between the free mass and the end caps.

mité de maintien d'électro-aimants et espacés l'un de l'autre. Ces ressorts non linéaires aident à éviter les chocs sur les armatures et ils emmagasinent l'énergie maintain electromagnets and spaced apart from each other. These non-linear springs help to avoid shocks on the frames and they store energy

d'entrée pendant la conduction électromagnétique, aboutis- input during electromagnetic conduction,

sant à un rendement élevé.at a high yield.

Les électro-aimants sont excités séquentiel- Electromagnets are excited sequentially

lement par un dispositif de commande situé à distance qui est connecté au premier capuchon d'extrémité contenant un électro-aimant. Une conduite armée est disposée entre le premier capuchon d'extrémité et le second capuchon d'extrémité. Sous l'effet de l'excitation séquentielle des électro-aimants, la masse libre se déplace dans la direction longitudinale dans le carter et en contact avec les éléments de compression élastomères by a remote control device which is connected to the first end cap containing an electromagnet. An armed line is disposed between the first end cap and the second end cap. Under the effect of the sequential excitation of the electromagnets, the free mass moves in the longitudinal direction in the housing and in contact with the elastomeric compression elements

et elle exécute un cycle alternatif en réponse à l'exci- and she runs an alternative cycle in response to the exci-

tation et la désexcitation des électro-aimants. La fréquence de fonctionnement est proche de la fréquence naturelle dans une large plage de poids entrainés pour utiliser la résonance. tation and de-excitation of electromagnets. The operating frequency is close to the natural frequency in a wide range of trained weights to use resonance.

D'autres caractéristiques et avantages de l'in- Other features and advantages of the

vention seront mieux compris à la lecture de la descrip- will be better understood when reading the description of

tion qui va suivre d'un exemple de réalisation et en se référant aux dessins annexés sur lesquels: La figure 1 est une vue simplifié d'un bac following description of an exemplary embodiment and with reference to the accompanying drawings in which: Figure 1 is a simplified view of a tray

d'alimentation sur lequel est monté l'excitateur électro- power supply on which is mounted the electronic exciter

magnétique, La figure 2 est une vue éclatée de l'excitateur selon l'invention dont certains éléments sont coupes, magnetic, Figure 2 is an exploded view of the exciter according to the invention, some elements are cut,

La figure 3 est une vue en élévation de l'excita- Figure 3 is an elevational view of the excitement

teur de la figure 2 dont certains éléments sont enlevés et coupés, La figure 4 est une vue en bout du dispositif de la figure 2 dont une partie du carter est coupée, La figure 5 est une vue de côté suivant la direction 5-5 de la figure 4, La figure 6 est un graphe de la plage de réponse en fréquence de l'excitateur électromagnétique, La figure 7 est un graphe de l'énergie de sortie de l'électro-aimant, La figure 8 est une vue en élévation d'un élément de compression élastomère, La figure 9 est une vue en plan d'un bague élastomère et, La figure 10 est une coupe partielle de la FIG. 4 is an end view of the device of FIG. 2 with part of the housing cut away. FIG. 5 is a side view in the 5-5 direction of FIG. FIG. 6 is a graph of the frequency response range of the electromagnetic exciter, FIG. 7 is a graph of the output energy of the electromagnet, FIG. 8 is an elevational view. 9 is a plan view of an elastomeric ring, and FIG. 10 is a partial sectional view of an elastomeric ring.

bague de la figure 9.ring of Figure 9.

Le bac 10 de manutention de matières en vrac représenté sur la figure 1 constitue une application typique de l'excitateur vibratoire électromagnétique selon l'invention. L'excitateur, désigné globalement par 12, est fixé sur le bac, par des dispositifs de fixation 14. Une conduite d'alimentation 16 est disposée enter l'excitateur électromagnétique et un module de The bulk material handling tank 10 shown in FIG. 1 constitutes a typical application of the electromagnetic vibratory exciter according to the invention. The exciter, generally indicated by 12, is fixed on the tank by fixing devices 14. A supply pipe 16 is arranged between the electromagnetic exciter and a module of

commande, généralement situé à distance. command, usually located at a distance.

Les aspects mécaniques de l'invention peuvent être facilement compris en examinant la figure 2 qui est une vue éclatée de l'excitateur électromagnétique 12. L'excitateur est une structure unitaire fermée comprenant un tube de carter 20 qui peut être d'une matière solide, comme l'aluminium. Un premier et un second capuchon d'extrémité 22 et 24 constituent des carters déments contenant chacun un électro-aimant The mechanical aspects of the invention can be easily understood by examining FIG. 2 which is an exploded view of the electromagnetic exciter 12. The exciter is a closed unitary structure comprising a housing tube 20 which may be of a solid material , like aluminum. First and second end caps 22 and 24 constitute dull housings each containing an electromagnet

enrobé comme l'électro-aimant 26 dans le capuchon d'extré- coated as the electromagnet 26 in the end cap.

mité 24. Les capuchons d'extrémité 22 et 24 sont placés aux extrémités opposées du tube de carter 20. Dans un mode de réalisation, des tiges filetées comme en 24. The end caps 22 and 24 are placed at opposite ends of the casing tube 20. In one embodiment, threaded rods such as

, sont fixées par des écrous, comme en 32, pour mainte- , are fixed by nuts, as in 32, to maintain

nir fermement l'intégrité du carter. Le carter est une enveloppe allongée qui est hermétiquement closes firmly seal the crankcase integrity. The housing is an elongated envelope that is hermetically sealed

contre toute pénétration en raison de sa réalisation. against any penetration because of its realization.

Ce carter peut constituer un carter anti-déflagrant ce qui n'est pas possible avec la plupart des excitateurs This housing can be an explosion-proof housing which is not possible with most exciters

électromagnétiques conventionnels. conventional electromagnetic

Le premier capuchon d'extrémité 22 comporte un raccord 28 de conduite électrique destiné à recevoir la conduite d'alimentation 16. La figure 5 montre la conduite 34 disposée entre le premier et le second capuchons d'extrémité 22 et 24, contenant un faisceau de fils 36 fournissant les impulsions électriques à The first end cap 22 has an electrical conduit fitting 28 for receiving the supply line 16. Figure 5 shows the conduit 34 disposed between the first and second end caps 22 and 24, containing a bundle of wires 36 providing the electrical pulses to

l'életro-aimant 26.the electromagnet 26.

Le premier capuchon d'extrémité 22 peut également comporter des trous taraudés, comme en 40, constituant un moyen de montage de l'excitateur électromagnétique The first end cap 22 may also comprise tapped holes, as at 40, constituting a mounting means of the electromagnetic exciter

12 sur l'appareil qui doit être mis en vibrations. 12 on the device to be vibrated.

Sur les figures 2, 3 et 4, les éléments supportés solidement à l'intérieur du carter peuvent être In FIGS. 2, 3 and 4, the elements supported solidly inside the housing can be

identifiés. L'électro-aimant 26, ainsi que celui corres- identified. The electromagnet 26, as well as that corresponding to

pondant, monté à l'extrémité opposée du tube de carter (non représenté) et les connexions électriques provenant du faisceau 36 ainsi que la plaque de couverture 42 laying, mounted at the opposite end of the housing tube (not shown) and the electrical connections from the beam 36 and the cover plate 42

apparaissent clairement.appear clearly.

A l'intérieur du tube du carter et fixés à chaque capuchon d'extrémité se trouvent des éléments de compression élastomères comme des paires d'éléments identiques 44 et 46 constituant des éléments élastiques qui fonctionnent comme des éléments non-linéaires dans cet ensemble. Les paires diffèrent l'une de l'autre Inside the housing tube and attached to each end cap are elastomeric compression members such as pairs of identical members 44 and 46 constituting resilient members that function as non-linear members in this assembly. The pairs differ from each other

par l'épaisseur des éléments élastomères. by the thickness of the elastomeric elements.

Une première paire 44 d'éléments de compression élastomères est collée ou fixée par tout autre moyen sur une plaque d'appui, comme la plaque 50, qui à son tour est montée par un dispositif de fixation sur la face intérieure de la plaque d'extrémité, à chaque extrémité du tube de carter. Un capuchon d'une matière renforcée de textile peut être solidaire de la partie élastomère. Le capuchon élimine tout mouvement relatif entre les éléments élastimères et la plaque de montage 76 pendant la compression élastique. La seconde paire 46 d'éléments de compression élastomères est également fixée sur une plaque d'appui similaire mais avec des cales dont l'une est représentée en 52 intercalée entre la plaque d'appui et le capuchon d'extrémité sur lequel elle est montée. Les éléments de compression élastomères sont disposés symétriquement de manière que les éléments de chaque paire soient diamétralement A first pair 44 of elastomeric compression members is glued or secured by any other means to a backing plate, such as plate 50, which in turn is mounted by a fastener on the inner face of the plate. end, at each end of the crankcase tube. A cap of a textile-reinforced material may be integral with the elastomeric portion. The cap eliminates any relative movement between the elasticizing elements and the mounting plate 76 during elastic compression. The second pair 46 of elastomeric compression elements is also fixed on a similar bearing plate but with shims, one of which is shown at 52 interposed between the support plate and the end cap on which it is mounted. . The elastomeric compression elements are arranged symmetrically so that the elements of each pair are diametrically

opposés par rapport à l'axe longitudinal du carter. opposite to the longitudinal axis of the housing.

L'épaisseur des éléments de compression élastomères et des cales associées est variable et peut être changée The thickness of the elastomeric compression elements and associated shims is variable and can be changed

pour obtenir les caractéristiques voulues en fonction- to obtain the desired characteristics according to

nement d'un excitateur électromagnétique spécifié. of a specified electromagnetic exciter.

La hauteur d'empilage de chaque paire d'éléments de compression élastomères à chaque extrémité du carter peut être différente de celle de l'autre paire à la même extrémité, ce qui permet d'obtenir un meilleur contr8le du mouvement non linéaire de ce dispositif élastique. Les éléments de compression élastomères ont un taux de résistance non linéaire et assurent The stacking height of each pair of elastomeric compression members at each end of the housing may be different from that of the other pair at the same end, thereby providing better control of the nonlinear motion of this device. elastic. Elastomeric compression elements have a nonlinear strength ratio and ensure

une déviation auto-limitée du dispositif. a self-limited deviation of the device.

Les éléments de compression élastomères comme l'élément 44 peuvent être fabriqués avec une surface crénelée de manière que leur épaisseur ne soit pas uniforme sur toute leur longueur relative. La figure 8 représente un élément de compression élastomère 100 comprenant une partie crénelée 102 qui peut être considérée comme une exagération du degré de la partie crénelée mais représentative du concept. Des créneaux multiples et des parties concaves sont également des possibilités offertes par l'invention dans un mode de réalisation "à gradins" dans lequel il peut y avoir des démarcations plus nettes entre les parties plus épaisses et les Elastomeric compression members such as element 44 may be made with a crenellated surface such that their thickness is not uniform over their entire relative length. FIG. 8 represents an elastomeric compression element 100 comprising a crenellated part 102 which may be considered as an exaggeration of the degree of the crenellated part but representative of the concept. Multiple slots and concave portions are also possibilities afforded by the invention in a "stepped" embodiment in which there may be sharper boundaries between thicker portions and thicker portions.

parties plus minces de l'élément de compression élasto- thinner parts of the elastomer compression element

mère. D'autres modes de réalisation peuvent comporter plus ou moins des quatre éléments représentés dans le présent mode de réalisation. D'autres modes de réalisation des éléments de compression élastomères sont également possibles. Par exemple, la figure 9 représente un seul élément de compression élastomère 104 et est essentiellement une bague élastomère avec une ouverture centrale 106 pouvant avoir une forme autre que celle représentée dans la mesure o elle s'adapte à l'armature 80 qui pourrait aussi avoir une mother. Other embodiments may include more or fewer of the four elements shown in the present embodiment. Other embodiments of the elastomeric compression elements are also possible. For example, FIG. 9 shows a single elastomer compression element 104 and is essentially an elastomeric ring with a central opening 106 that may have a shape other than that shown in that it adapts to the frame 80 which could also have a

forme autre que la forme générale rectangulaire repré- form other than the general rectangular shape

sentée sur les figures. La bague élastomère pourrait être fixée de façon appropriée sur la plaque d'appui 52 par exemple, ou pourrait être fixée sous forme d'une plaque d'appui unitaire comme la plaque 108. La plaque d'appui est une option car la bague 104 pourrait être fixée directement à l'intérieur des capuchons d'extrémité ou sur la plaque de montage 76. La figure 10 est une coupe partielle du mode de réalisation de la figure 9 avec une partie crénelée représentée en 110 et des parties de hauteur différente comme en 112. La surface supérieure pourrait avoir toute configuration y compris celle d'une surface plane, d'une surface ondulée avec des sections en relief et des sections concaves de dimensions différentes alternées autour de la bague ou une surface "à gradins" de hauteurs différentes alternées autour de la bague. La figure 10 n'est pas présentée comme une caractéristique d'imitation mais comme l'exemple d'une surface ondulée entrant dans le cadre de l'invention. Un capuchon de matière renforcée de textile peut aussi être solidaire de ces felt in the figures. The elastomeric ring could be suitably fastened to the backing plate 52 for example, or could be fixed in the form of a unitary backing plate such as plate 108. The backing plate is an option because the ring 104 could be attached directly inside the end caps or on the mounting plate 76. Fig. 10 is a partial sectional view of the embodiment of Fig. 9 with a crenellated portion shown at 110 and parts of different height as 112. The upper surface could have any configuration including that of a flat surface, a corrugated surface with raised sections and concave sections of different dimensions alternating around the ring or a "stepped" surface of heights different alternating around the ring. Figure 10 is not presented as an imitation feature but as an example of a corrugated surface within the scope of the invention. A cap of textile reinforced material can also be attached to these

modes de réalisation de bagues élastomères. embodiments of elastomeric rings.

Il faut noter que le tube de carter et le capuchon d'extrémité ainsi que tout l'équipement et les éléments mentionnés ci-dessus font partie de la masse entrainée It should be noted that the casing tube and the end cap as well as all the equipment and elements mentioned above are part of the mass trained

dans l'ensemble vibrant car ils sont assemblés solidaire- in the whole vibrating because they are assembled solidary-

ment dans ce mode de réalisation.in this embodiment.

Une masse libre désignée globalement par 60 est complètement enfermée et suspendue à l'intérieur du tube de carter 20 entre les capuchons d'extrémité 22 et 24. Les figures 2 et 3 permettent d'identifier A free mass generally denoted by 60 is completely enclosed and suspended inside the housing tube 20 between the end caps 22 and 24. FIGS.

ces éléments. Un premier et un second ressorts à cisail- these elements. First and second shear springs

lement 54, 56 sont comprimés à l'intérieur du tube 54, 56 are compressed inside the tube

de carter allongé pour suspendre la masse libre dési- elongated housing to suspend the free mass

gn(e par 60.gn (e by 60.

La masse libre comporte une pièce centrale 62 de forme générale allongée avec des parties de paroi The free mass comprises a central piece 62 of generally elongate shape with wall portions

percées définissant deux logements comme 64. breakthroughs defining two dwellings as 64.

Cette masse libre est supportée et fixée dans les ouvertures This free mass is supported and fixed in the openings

intérieures du premier et du second ressorts à cisaillement. the first and second shear springs.

Un dispositif de maintien comme une tige filetée 66 est prévue pour maintenir des poids de réglage comme en 70 qui peuvent être maintenus en position comme A holding device such as a threaded rod 66 is provided to maintain adjustment weights as at 70 which can be held in position as

des dispositifs de fixation.fasteners.

Les poids de réglage comme le poids 70 sont importants selon l'invention en ce qu'ils constituent un élément interchangeable qui permet de changer le poids de la masse libre même si les dimensions générales The adjustment weights such as the weight 70 are important according to the invention in that they constitute an interchangeable element which makes it possible to change the weight of the free mass even if the general dimensions

et la configuration des éléments de l'excitateur électro- and the configuration of the elements of the electronic exciter

magnétique restent constantes. Les poids de réglage peuvent être changés sans qu'il soit nécesaire de changer ou de régler la force des ressorts support pendant magnetic remain constant. Adjustment weights can be changed without the need to change or adjust the strength of the support springs during

le réglage. Ainsi, des excitateurs de capacités diffé- adjustment. Thus, exciters of different capacities

rentes peuvent être fabriqués avec des éléments communs, Annuities can be made with common elements,

ce qui apporte des avantages d'économie et de dimension. which brings advantages of economy and dimension.

Un réglage universel est possible par un choix approprié de la fréquence naturelle de la masse libre et des Universal tuning is possible by appropriate choice of the natural frequency of the free mass and

ressorts 54 et 56. Ce réglage universel permet à l'exci- springs 54 and 56. This universal setting allows the exci-

tateur de délivrer une puissance nominale indépendamment du poids de la pièce entrainée sur laquelle il est fixé. Quand les poids de réglage sont en position, to deliver a nominal power regardless of the weight of the driven part to which it is attached. When the adjustment weights are in position,

les joues 72 sont fixées de façon appropriée aux extré- the cheeks 72 are suitably attached to the ends

mités opposées de la pièce centrale 62. Des armatures 74 comprenant une plaque de montage 76 et une armature de forme générale rectangulaire sont fixées sur la joue 72. Un autre procédé de montage consiste à opposed members of the central piece 62. Reinforcements 74 comprising a mounting plate 76 and a frame of generally rectangular shape are fixed on the cheek 72. Another mounting method consists of

éliminer les plaquettes de montage et à monter direc- eliminate mounting plates and mount directly

tement les armatures sur les joues 72. the frames on the cheeks 72.

Après l'assemblage de l'excitateur électromagné- After assembling the electromagnetic exciter

tique, un entrefer 82 est formé entre la face des armatures comme l'armature 20 et les faces des électro-aimants comme l'électro-aimant 26, à l'état de repos. Sous l'effet In fact, an air gap 82 is formed between the face of the armatures such as the armature 20 and the faces of the electromagnets, such as the electromagnet 26, in the idle state. Under the effect

d'une excitation, l'entrefer diminue et augmente cycli- excitation, the gap decreases and increases cyclically.

quement mais les faces polaires ne se heurtent pas but the polar faces do not collide

si un choix de ressort approprié a été fait. if a suitable spring choice has been made.

Il faut mentionner, comme cela ressort des figures, que les composants à l'intérieur du carter sont similaires symétriquement à chaque extrémité de It should be mentioned, as is apparent from the figures, that the components inside the housing are symmetrically similar to each end of the housing.

la pièce centrale. La symétrie résultant de cette struc- the central piece. The symmetry resulting from this structure

ture et des deux électro-aimants en opposition est ture and two electromagnets in opposition is

avantageuse pour un bon fonctionnement de l'excitateur. advantageous for a good operation of the exciter.

Les figures 6 et 7 montrent schématiquement les avantages Figures 6 and 7 show schematically the advantages

obtenus par le présent mode de réalisation. obtained by the present embodiment.

La figure 6 illustre graphiquement l'avantage du réglage universel de l'excitateur. Le rapport de fréquence sur l'axe x montre que l'amplitude maximale est obtenue quand la fréquence de fonctionnement de l'excitateur et la fréquence naturelle de l'ensemble sont les mêmes. La partie incluse de la courbe entre A et B représente la région de fonctionnement pour un excitateur avec une masse libre donnée, appliquée à une large plage de poids entrainés. L'excitateur est réglé par un choix judicieux des poids de réglage de manière que la fréquence naturelle de l'ensemble Figure 6 graphically illustrates the advantage of the universal setting of the exciter. The frequency ratio on the x-axis shows that the maximum amplitude is obtained when the operating frequency of the exciter and the natural frequency of the set are the same. The included part of the curve between A and B represents the operating region for an exciter with a given free mass applied to a wide range of driven weights. The exciter is adjusted by a judicious choice of adjustment weights so that the natural frequency of the set

soit égale à la fréquence de fonctionnement de l'excita- equal to the operating frequency of the excitation

teur. Cela veut dire que l'excitateur doit être réglé pour que le rapport de fréquence se situe entre A et tor. This means that the exciter must be set so that the frequency ratio is between A and

B pour une large plage de poids entrainés. L'amplifica- B for a wide range of weight training. The amplifiers

tion par résonance dans cette plage est d'au moins 5. resonance in this range is at least 5.

L'excitateur continue à fonctionner de façon efficace jusqu'à la superrésonance représentée par l'endroit o la ligne B coupe la courbe. Le facteur d'amplification par résonance est encore de cinq. En résumé, il apparaît que cet excitateur est proche de The exciter continues to function effectively until the super-resonance represented by the place where line B intersects the curve. The resonance amplification factor is still five. In summary, it appears that this exciter is close to

la résonance dans une large plage de poids entrainés. the resonance in a wide range of trained weights.

En l'absence des éléments de compression, les In the absence of compression elements,

faces polaires se heurteraient aux facteurs d'amplifi- polar faces would be hampered by amplification factors

cation élevés. La ligne C montre la déviation totale cation levels. Line C shows the total deviation

de l'ensemble qui est maintenue par ces éléments. of the set that is maintained by these elements.

La figure 7 montre graphiquement la temporisa- Figure 7 shows graphically the temporisa-

tio des impulsions d'alimentation électrique et de tio of power supply pulses and

la force produite par l'électro-aimant. Chaque électro- the force produced by the electromagnet. Each electro

aimant est excité une fois par cycle mécanique. Bien que cela ne soit pas représenté, un dispositif de commande est monté à distance de l'excitateur et il est réalisé pour fournir séquentiellement à chaque électro-aimant une impulsion d'énergie électrique temporisée de façon appropriée pour exciter chaque électro-aimant. L'entrefer au repos A sur le côté droit du graphe représente la position dans laquelle la masse libre est également espacée des électro-aimants. En partant de la gauche magnet is excited once per mechanical cycle. Although not shown, a controller is mounted remote from the driver and is provided to sequentially provide each electromagnet with an appropriately timed pulse of electrical energy to energize each electromagnet. The resting air gap A on the right side of the graph represents the position in which the free mass is equally spaced from the electromagnets. Starting from the left

du graphe vers l'entrefer minimal, la durée de l'impul- from the graph to the minimum air gap, the duration of the impulse

sion électrique appliquée à l'électro-aimant est repré- electrical voltage applied to the electromagnet is

sentée par la courbe en pointillés C. La force produite par l'électroaimant est représentée par la courbe D tandis que la surface à l'intérieur de la courbe est l'énergie produite par l'électro-aimant. Ce dernier est excité pendant la déviation de la masse libre vers The force produced by the electromagnet is represented by the curve D while the surface inside the curve is the energy produced by the electromagnet. The latter is excited during the deviation of the free mass to

les électro-aimants dans la zone E à B (entrefer minimal). electromagnets in zone E to B (minimum air gap).

Quand l'entrefer s'ouvre, un courant continue à circuler jusqu'au point F, et par conséquent, l'énergie globale produite est celle représentée par la région hachurée sous la courbe. Cette énergie est celle emmagasinée dans les ressorts de compression 44 et 46. Les enroulements des électroaimants qui sont excités de cette manière permettent d'emmagasiner nettement plus d'énergie par When the gap opens, a current continues to flow to the point F, and therefore, the overall energy produced is that represented by the hatched area under the curve. This energy is stored in the compression springs 44 and 46. The windings of the electromagnets which are excited in this way allow much more energy to be stored by

cycle que les réalisations antérieures. cycle than previous achievements.

En fonction de la réalisation des éléments de compression, cette énergie emmagasinée résultant du choc initial de la masse libre dirigée vers l'élément According to the realization of the compression elements, this stored energy resulting from the initial shock of the free mass directed towards the element

de compression produit environ 30% de la force néces- compression produces about 30% of the force required

saire pour accélérer la masse libre dans le sens opposé. to accelerate the free mass in the opposite direction.

Cela conduit à une économie d'énergie électrique et il à un avantage de prix associé. Etant donné que les éléments de compression ne sont pas linéaires, le choc des armatures peut être évité par un choix approprié This leads to a saving of electrical energy and it has an associated price advantage. Since the compression elements are not linear, the shock of the reinforcements can be avoided by an appropriate choice

de ces éléments.of these elements.

Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art au mode de réalisation décrit et illustré à titre d'exemple nullement limitatif Of course, various modifications may be made by those skilled in the art to the embodiment described and illustrated as a non-limiting example.

sans sortir du cadre de l'invention. without departing from the scope of the invention.

Claims

An electromagnetic vibratory exciter comprising an exciter body (20) with a plurality of electromagnets (26) directed inwardly of said exciter body and a free mass (60) supported for longitudinal movement in said exciter body - Aateur, characterized in that it comprises nonlinear elastic devices (44, 46) supported in said exciter body, one of said nonlinear elastic devices located inside and adjacent

in the longitudinal direction of each of those elec-

three-way magnets, said non-linear elastic devices

having profiled surfaces.

2. Exciter according to claim 1, characterized

characterized in that said nonlinear elastic devices (44, 46) consist of compression elements

elastomers with a crenellated surface.

3. Exciter according to claim 1, characterized

characterized in that said nonlinear elastic devices (44, 46) consist of elastomeric compression elements with crenellated portions (102) and

concave parts alternated along their surface.

4. Exciter according to claim 1, characterized

in that said profiled surface (102) is a

stepped surface.

5. Exciter according to claim 1, characterized

characterized in that said elastic devices (44,46)

nonlinear consist of an elastomeric ring.

6. Exciter according to claim 4, characterized

characterized in that said ring has crenellated surface portions (102) and concave portions

alternating around said ring.

Exciter according to claim 5, characterized

characterized in that said ring has a stepped surface with different heights alternating

around said ring.

8. Non-linear elastic elastomer device for an electromagnetic exciter, characterized in that it consists of a block of elastomeric material

(44,46) having a contoured surface.

9. Device according to claim 8, charac- terized in that said surface (102) is a crenellated surface.

10. Device according to claim 7, characterized

characterized in that said crenellated surface (102) is a stepped surface having different elastic thicknesses.

11. Device according to claim 8, characterized

characterized in that said block of elastomeric material (44,46)

is an elastomeric ring with a corrugated surface.

12. Device according to claim 11,

characterized in that said corrugated surface (102) has a series of alternating steps in elevation around

said ring.