Brevet FR2009370A1 — publié le 19700206

L'invention est relative à un transformateur de mouvements ou moteur et plus particulièrement à un transformateur pour convertir la pression d'un fluide gazeux ou liquide en un mouvement rotatif. Les transformateurs de mouvements connus jusqu'à ce jour sont en général compliqués, encombrants et d'un prix élevé. Souvent, le coût et les dimensions du transformateur de mouvements excèdent largement ceux de l'appareil qu'il commande Dans bien des cas, le coût du transformateur de mouvements est plusieurs fois supérieur à celui de l'appareil à commander. De plus, la plupart des transformateurs de mouvements présentent des modifications parasites de leurs caractéristiques comparables au phénomène dthystérésis dues aux timoneries et aux transmissions analogues qui interdisent leur utilisation pour une commande précise. En outre, ces dispositifs de commande étant très compliqués, le coût de leur entretien est trop élevé. On a décrit au brevet français 1 409 492 un transformateur de mouvements simple, économique et efficace qui pallie les inconvénients énumérés ci-dessus. Il comprend un cylindre à l'intérieur duquel se déplace un piston mû par différence de pression. Le piston est percé d'une ouverture dont la surface intérieure hélicoldale coopère avec un arbre menant hélicoïdal. La course du piston est déterminée de manière qu'une partie au moins de l'arbre menant soit toujours en prise avec la surface intérieure de ltouverture du piston, afin que tout déplacement longitudinal de ce piston provoque une rotation de l'arbre. Ltextrémité libre de Arbre menant porte une douille ou un élément analogue qui coopère avec un organe de L'appareil à manoeuvrer, par exemple, avec la clé d'une vanne.Le piston lui-même est relié, de manière à ne pas pouvoir tourner, à l'une des extrémités du cylindre par un agencement réglable permettant de fixer sa position angulaire initiale. Bien qu'on ait trouvé le transformateur de mouvements tel que décrit au brevet précité supérieur aux autres transformateurs connus il est encore plus encombrant, plus lourd et plus compliqué qu'il est souhaitable. En outre, la complexité de sa fabrication entraîne un prix de revient bien supé rieur à celui parfois admissible. La présente invention a donc pour objet un transformateur de mouvements qui est plus simple et moins cher que ceux déjà connus. De plus, bien que le présent transformateur fasse appel à des dispositifs déjà employés il est plus petit et plus léger. Le transformateur de mouvements à commande par fluide convertissant un mouvement de translation en un mouvement de rotation, suivant la pré sente invention, et comprenant un cylindre fermé à ses deux extrémités dans leauel coulisse un Piston la première de ses extrémités étant traversée dl'gps lise manière étanche par un arbre menant pouvant tourner et le piston étant immobii en rotation par rapport au cylindre qui est percé d'orifices pour l'admission du fluide moteur, est caractérisé en ce que l'extrémité de l'arbre menant pénétrant dans le cylindre est percée longitudinalement d'un alésage coaxial hélicoïdal et en ce que le piston porte un arbre hélicoïdal faisant saillie sur la première de ses faces, le piston et l'arbre hélicoïdal coopérant avec l'alésage de l'arbre menant pour entraîner ce dernier en rotation. Suivant un mode de réalisation préféré le cylindre et la paroi fermant l'une de ses extrémités ne forment qu'une seule pièce tandis que l'autre extrémité est fermée par un bouchon cylindrique vissé sur le cylindre. Au dessin annexé, donné seulement à titre d'exemple, la figure unique est une vue en coupe dun transformateur suivant l'invention. Le transformateur de mouvements représenté au dessin annexé comprend un cylindre 10 fermé à l'une de ses extrémités par une paroi 12 avec laquelle il fait corps. La paroi 12 est percée d'un orifice taraudé 14 pour l'introduction du fluide. L'extrémité opposée du cylindre 10 porte un filetage intérieur 16 qui coopère avec un filetage extérieur 18 de la périphérie d'un bouchon cylindrique 20. Le bouchon cylindrique 20 est vissé à l'extrémité ouverte du cylindre 10 délimitant ainsi une chambre 22. Un piston cylindrique 24, pratiquement plat, dont le diamètre extérieur est pratiquement égal à celui de la surface intérieure 25 du cylindre 10, coulisse à l'intérieur de la chambre 22. Le bouchon 20 est percé d'un trou central 26 que traverse un arbre menant 28. Le montage de l'arbre dans le bouchon 20 est étanche et permet sa rotation. L'extrémité de l'arbre qui débouche dans la chambre porte une collerette 30 qui est pratiquement au même niveau que l'extrémité intérieure 32 du bouchon 20. Deux coussinets 34 et 36, montés d'une manière bien connue dans le trou 26 du bouchon 20, portent l'arbre menant 28. La collerette 30 de l'arbre menant porte sur l'extrémité intérieure du coussinet 34 comme représenté au dessin. L'arbre menant 28 est retenu dans le bouchon 20 par un collier-élastique 38 et une rondelle 40 qui porte contre l'extrémité extérieure du coussinet 36. Le bouchon 20 est aussi percé d'un orifice taraudé 21 pour l'introduction du fluide. La surface intérieure 32 du bouchon est percée d'au moins un trou borgne 42 dont l'axe est parallèle à celui du trou central 26. Le piston 24 porte au moins un pied 44 sur sa face inférieure 46 adjacente de la face intérieure 32 du piston. Le pied 44 est vissé au piston 24 et disposé de manière à coulisser dans le trou 42. Ce pied interdit la rotation du piston 24 à l'intérieur de la chambre 22. Le piston 24 est alésé en son centre en 48 ; cet alésage reçoit l'extrémité 50 d'un arbre hélicoïdal 56 qui est relié à ce piston d'une manière étanche et ne permettant pas la rotation de l'un par rapport à l'autre, au moyen d'un écrou 52 et d'une collerette 54. La partie de l'arbre 56 située au-dessous de la face 46 du piston présente une section carrée et a une forme hélicoïdale. L'arbre menant 28 est percé d'un trou borgne 58 qui reçoit un noyau métallique ou en matière plastique 60 dont l'alésage intérieur est héli cotidal et coopère avec l'arbre hélicoïdal 56. La profondeur de l'alésage est pratiquement égale à la longueur utile de l'arbre So de manière que tout mouvement du piston 24 à l'intérieur de la chambre 22 provoque un déplacement de l'arbre 56 à l'intérieur du noyau 60.Le déplacement du piston 24 à l'intérieur de la chambre 22 est assuré au moyen d'un fluide gazeux ou liquide introduit dans la chambre par l'un des orifices 14 ou 21, l'échappement se faisant d'une manière bien connue, par l'orifice opposé. Le piston 24 étant immobilisé en rotation par le pied 44 et, l'arbre hélicoïdal étant relié à ce piston d'une manière ne permettant pas la rotation, la coopération de l'arbre hélicoïdal 56 etalésage hélicoïdal du noyau 60 provoque une rotation de l'arbre menant 28 lors du déplacement du piston à l'intérieur du cylindre. Cet arbre-menant peut être connecté à tout dispositif que l'on veut manoeuvrer. Le bouchon 20 est muni d'une semelle 64 débordante pour permettre son montage sur un support ou un dispositif auquel l'arbre 28 est connecté. Afin de réduire au minimum l'hystérésis dans le mouvement de l'arbre 56 à l'intérieur de l'alésage hélicoidal 62, il est apparu préférable de mouler le noyau 60 dans le trou borgne 58 avec l'arbre 56 en place et centré à l'intérieur. Au cours de cette opération de moulage on prépare les surfaces respectives de manière que le noyau 60 adhère au trou 58 mais pas à l'arbre 56. Pour ce but, on peut strier la surface intérieure du trou 58 et lubrifier la surface extérieure de l'axe 56. Pour augmenter le rendement d'un tel transformateur de mouvements et pour réduire les fuites de fluide on munit le bouchon 20, la collerette 30 de l'arbre menant et la périphérie du piston 24 de joints toriques 66. On notera aussi que, suivant le présent mode de réalisation, seule l'extrémité 50 de l'arbre 56 traverse le piston 24 et cela d'une manière étanche. Ainsi on élimine les fuites éventuelles de fluide au niveau du piston et, par conséquent, les possibilités d'altération du rendement du transformateur de mouvements. On peut régler simplement et rapidement l'orientation initiale du piston 24 et de l'arbre menant 28 en faisant tourner le bouchon 20 sur l'extrémité du cylindre 10. Pour immobiliser le bouchon par rapport au cylindre lorsqu'on a effectué le réglage, on serre une vis pointeau 68 qui traverse une paroi du cylindre et vient en prise avec la périphérie du bouchon 20. Ainsi le transformateur de mouvements, suivant la présente invention, offre toutes les possibilités de réglage offertes par les transformateurs connus à ce jour tout en étant moins compliqué et en comprenant un nombre d'éléments sensiblement inférieur.En outre, le transformateur de mouvements suivant la présente invention, présente des dimensions hors tout bien inférieures à celles des transformateurs de mouvements connus grâce à la combinaison du dispositif de réglage de ltorientation~du piston avec les moyens d'assemblage. Ainsi les tirants extérieurs ou les parois épaisses destinées à recevoir des vis sont éliminés. Il ressort de la description qui précède que le présent transformateur de mouvements est composé de plusieurs éléments relativement simples et faciles à fabriquer. Plus particulièrement, les éléments composant le présent transformateur de mouvements sont sensiblement plus simples et moins coûteux à fabriquer que ceux du transformateur de mouvements décrit au brevet précité. De plus, on notera qu'en connectant l'arbre hélicoïdal au piston et en formant l'alésage hélicoïdal dans l'arbre menant on peut réduire l'épais- seur du piston ainsi que les dimensions extérieures du transformateur de mouvements. Ceci est un facteur particulièrement important lors de l'utilisation d'un transformateur de mouvements dans des dispositifs où l'encombrement et le poids sont limités. REVENDICATIONS 1. Transformateur de mouvements à commande par fluide convertissant un mouve ment de translation en un mouvement de rotation et comprenant un cylindre fermé à ses deux extrémités dans lequel coulisse un piston, la première de ses extrémités étant traversée d'une manière étanche par un arbre menant pouvant tourner et le piston étant immobilise en rotation par rapport au cylindre qui est percé d'orifices pour l'admission du fluide moteur, ce transformateur de mouvements étant caractérisé en ce que l'extrémité de arbre menant pénétrant dans le cylindre est percée longitudinalement d'un alésage coaxial hélicoïdal et en ce que le piston porte un arbre héli cotidal faisant saillie sur la première de ses faces, le piston et l'arbre hélicoïdal étant fixes l'un par rapport à l'autre et cet arbre hélicoïdal coopérant avec l'alésage de l'arbre menant pour entraîner ce dernier en ro tation. 2. Transformateur de mouvements conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que le cylindre et la paroi fermant l'une de ses extrémités ne forment qu'une seule pièce et en ce que l'autre de ses extrémités est fermée au moyen d'un bouchon cylindrique. 3. Transformateur de mouvements conforme à la revendication 2, caractérisé en ce que le bouchon est vissé sur l'extrémité ouverte du cylindre. 4. Transformateur de mouvements conforme à la revendication 3, caractérisé en ce que l'arbre menant traverse le bouchon d'une manière étanche permet tant sa rotation. 5. Transformateur de mouvements conforme à l'une quelconque des revendications 2 à 4 caractérisé en ce que l'orientation du bouchon est réglable et permet de faire varier la position initiale du piston. 6. Transformateur de mouvements conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le piston est immobilisé en rotation au moyen d'au moins un pied parallèle à l'axe du piston, faisant saillie sur l'une de ses faces et coopérant avec le bouchon. 7. Transformateur de mouvements conforme à la revendication 6, caractérisé en ce que ce pied se déplace avec le piston auquel il est relié. 8. Transformateur de mouvements conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'arbre hélicoïdal et le piston sont faits d'une seule pièce. 9. Transformateur de mouvements conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que cet arbre et cet alésage hélicoïdaux ont une section carrée.