Brevet FR2032345A1 — publié le 19701127

L'invention est relative aux mécanismes à échappement actionnés par un fluide et particulièrement, parmi de tels mécanismes, à ceux qui comportent un organe soumis par des jets de fluide à des déplacements élémentaires dramplitude pré-déterminée. 5 Suivant l'invention, un mécanisme à échappement de fluide com prend un organe mobile; plusieurs groupes de surfaces portées par cet organe, chaque groupe comportant deux surfaces d'inclinaisons opposées, les deux surfaces formant des angles aigus avec la direction de mouvement de l'organe, et l'angle aigu de l'une des deux 10 surfaces de chaque groupe étant inférieur à l'angle aigu de l'autre surface; et'des ajutages disposés au voisinage de l'organe et dirigeant sur les surfaces des jets de fluide qui soumettent l'organe à des déplacements élémentaires pré-déterminés transversalement à la direction du ^Lusde fluide. 15 Suivant une disposition préférée, les déplacements élémentai res de l'organe sont égaux à la distance qui sépare les groupes successifs équidistants de surfaces, et les deux surfaces précitées de chaque groupe se rencontrent en un point commun ou selon une ligne commune. 20 Suivant une autre caractéristique, les groupes de surfaces sont disposés adjacents l'un à l'autre tout au long de l'organe. Suivant encore une autre caractéristique, les surfaces dont l'angle aigu est le plusopetit et celles dont il est le plus grand se rencontrent en un point commun ou selon une ligne commune. 25 De préférence, un ajutage est disposé à une certaine distance d'un autre ajutage dans la direction de mouvement de l'organe, cette distance étant égale à l'espace qui sépare deux groupes successifs de surfaces, ou à un multiple de celui-ci, augmenté d'une fraction de cet espace. 30 lorsque deux ajutages sont prévus, l'un au moins fonctionne de manière intermittente en relation avec les positions relatives de l'organe et des ajutages. Eh outre, les ajutages sont susceptibles de communiquer au fluide qu'ils projettent des énergies égales ou différentes. 35 Suivant une autre caractéristique de l'invention des moyens collecteurs peuvent être prévus pour recevoir un signal lorsque l'organe mobile se trouve dans une position relative pré-déterminée par rapport à l'un au moins des ajutages. B'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront à la 40 lecture de la description qui va suivre d'un mode de réalisation 70 05428 2 2032345 donné à -titre d'exemple non limitatif et avec référence aux dessins annexés, sur lesquels ï La figure 1 est une vue de dessus schématique d'une partie d'un premier mode de réalisation de l'invention. 5 La figure 2 est une coupe verticale suivant 2-2 de la figure 1. La figure 3 est une coupe suivant 3-3 de la figure 1. La figure 4 est une vue de dessus d'une partie d'un deuxième mode de réalisation de l'invention. . ' La figure 5 est une coupe verticale suivant 5-5 de la figure 4. 10 La figure 6 est une coupe suivant 6-6 de la figure 4. La figure 7 est une vue de dessus schématique d'un troisième mode de réalisation de l'invention. La figure 8 est une coupe verticale suivant 8-8 de la figure 7. La figure 9 est une coupe verticale suivant 9-9 de la figure 7. 15 Comme on le voit sur les figures et tout d'abord dans la réalisation représentée aux figures 1 à 3» un organe mobile en translation 11 (représenté seulement en partie) comporte plusieurs poches 12 équidistantes, chaque poche 12 étant délimitée par des parois latérales parallèles 13 et par deux surfaces de réaction 14 20 et 15 d'inclinaisons opposées. La surface 14 fait avec la direction de déplacement de l'organe 1 un angle aigu (01 ) plus petjtqui i'anglô aigu (02): que fait l'autre surface' 15 avec la même direction. La direction de déplacement de l'organe est indiquée par A à la figure 2. Les surfaces 14 et 15 sont disposées alternative-25 ment, et les surfaces adjacentes se rencontrent selon des lignes communes pour former des séries de crêtes 16 à leurs bords supérieurs et de creux 17 à leurs bords inférieurs. Des orifices 18 percés dans les creux 17 mettent en communication le fond des poches 12 et la face inférieure de l'organe 11. 30 Un ajutage 19 projetant un fluide sous pression est disposé au-dessus des poches 12 perpendiculairement à la direction de déplacement de l'organe 11. Un autre ajutage 20 projetant un fluide sous pression est disposé au-dessus des poches 12 perpendiculairement à la direction de déplacement de-l'organe 11, et cet ajutage 35 20 est directement aligné avec le conduit 21 d'un collecteur de signaux. La'distance entre les ajutages 19 et 20 dans.le sens de déplacement de l'organe 11 est égale à un multiple de la distance entre deux poches 12 successives,c'est à dire le pas unitaire,augmenté d'environ la moitié de ce pas unitaire. L'ajutage 19 dé-40 livre, suivant un mode opératoire un jet moteur qui déplace l'or 70 05428 3 2032345 gane 11 dans la direction A et, dans le même mode opératoire, l'ajutage 20 délivre un jet de repérage. Suivant une variante, un conduit collecteur de signaux est disposé au droit de l'ajutage 19 en plus du conduit 21. au droit de 5 1'ajutage 20. le fonctionnement du mode de réalisation représenté aux figures I à 3 est le suivant. le jet de repérage de l'ajutage 20 est alimenté en continu par un fluide aous pression de-faible énergie, le jet moteur de l'aju-10 tage 19 est alimenté de façon intermittente par un fluide sous pression de,grande énergie. En partant de la position représentée figure 2, le jet moteur -19.heurte la surface inclinée 14 et donne à l'organe 11 une foree de réaction relativement importante dans la direction de déplacement A. Cette force dépasse la force oppo-15 sée engendrée dans l'organe 11 par le jet: 20 heurtant la surface 15 et déplace donc 1'organe 11 dans la direction de la flèche A. II est clair que les forces motrices des jets 19 et 20 déterminées par l'énergie des jets et l'angle de la surface qu'ils heurtent par rapport à l'angle de sortie du jet. Dans la réalisation repré- 20 sentée, les jets sont perpendiculaires à la direction de déplacement,, de sorte que seul l'angle des surfaces 14 et 15 avec la di-rèction de déplacement de l'organe sera à considérer. Ainsi, un jet d'énergie constante dirigé contre la surface 14 ou contre la surface 15 engendrera une force motricefplus petite dans le second } 25 cas que dans le premier. lorsque le jet 19 atteint le creux 17 des poches 12, le mouvement de l'organe est arrêté puisque le jet 19, pour un déplacement supplémentaire de 1* organe, heurte la surface 15 et tend à renverser le mouvement de 1! organe 11. Cependant, le jet 20 heurte 30 maintenant la surface 14;et tend donc à déplacer l'organe dans la direction A. la force-motrice du jet 19 a été réduite du fait de l'angle plus grand de la surface 15» et la force motrice du jet 20 est à son maximum puisqu'il heurte la surface 14. Ces forces s'équilibrent, et 1'organe s'immobilise donc en position neutre, le 35 jtt de l'ajutage 19 est alors interrompu, et l'organe 11 est déplacé par l'action du jet de 1'.ajutage 20 sur la surface 14. lorsque l'ajutage 19 est de nouveau situé au-dessus d'une surface '14, le jet de fluide est rétabli et le cycle de mouvement recommence; lors de chaque déplacement, élémentaire de l'organe 11 40 sous l'ajutage 20, le flux de fluide sortant dè l'ajutage 20 70 05428 4 2032345 traverse l'orifice 18 de chaque poche 12 et pénètre dans le conduit 21 du collecteur de signaux pour fournir un signal puisé aux moyens de contrôle (non représentés) reliés opérativement au conduit 21. Ainsi, le mouvement de l'organe est contrôlé par l'in-5 terruption et le rétablissement successifs de l'arrivée de fluide sous pression par l'ajutage 19» la commande de cette arrivée de fluide par l'ajutage 19 peut être assurée par les moyens de contrôle. Une variante de fonctionnement de la réalisation repré-1© sentée aux figures 1 à 3 est la suivante : Un fluide sous pression est fourni alternativement aux ajutages 19 et 20 de telle manière que les ajutages ne projettent du fluide que lorsqu'ils sont au-dessus drune surface 14-. Dans la position représentée figure 2, le fluide sous pression est d'a-15 bord fourni à l'ajutage 19» et l'organe se déplace jusqu'à ce que cet ajutage soit au-dessus d'un creux 17» où l'organe s'immobilise. le flux de fluide de l'ajutage 19 est alors interrompu, et le fluide sous pression est dirigé sur l'ajutage 20. l'organe est encore déplacé jusqu'à ce que l'ajutage 20 se trouve au-des-20 sus d'un creux 17. le déplacement élémentaire serait dans ce cas inférieur au pas unitaire des poches. Selçn une autre variante, le mécanisme peut fonctionner comme précédemment, à l'exception du fait que les énergies des jets fournis par les ajutages 19 et 20 peuvent être diffé-25 rentes. l'organe mobile 11 peut être avantageusement rectiligne et muni de moyens pour le ramener à sa position initiale lorsqu' il a atteint la fin de son parcours; à titre de variante, l'organe peut être également un organe sans fin mobile continuelle-30 ment dans une seule direction, par exemple à la façon de la bande d'un convoyeur. En se référant maintenant aux figures 4 à 6, on voit un dispositif mobile semblable-à celui des figures 1 à 3,sauf que dans cette réalisation, l'organe mobile est de forme circu-35 laire. les organes du dispositif des figures 4 à 6 semblables à ceux du dispositif des figures 1 à 3 portent les mêmes références. Un organe mobile 22 a la forme d'un disque 23 qui porté à sa circonférence plusieurs poches 12 délimitées par 40 des parois latérales 13 et des surfaces de réaction 14 et 15 70 05428 5 2032345 d'inclinaisons opposées. Les poches 12 forment des crêtes 16 et des creux 17, et un orifice 18 est ménagé dans chaque creux pour mettre en communication les poches 12 avec la surface interne de l'organe 22. 5 Des ajutages 19 et 20 sont disposés radialement à l'organe 22 et dirigés vers les poches 12. Un conduit 21 collecteur de signaux est situé à l'opposé et en regard de l'ajutage 20 du côté interne de l'organe 22. L'organe 22 est mobile en rotation autour de son 10 axe (non représenté) sorts l'action du fluide sous pression sortant des ajutages 19 et 20, d'une façon semblable à celle qui a été décrite avec référence aux figures 1 à 3. La rotation s'effectue avantageusement suivant des rotations élémentaires du pas des poches 12 ou suivant tout autre rotation 15 élémentaire désirée, des moyens de contrôle (non représentés) étant prévus pour coramander le fonctionnement des ajutages. Une autre forme de réalisation de l'organe mobile est représentée aux figures 7 à 9. Dans cette réalisation, les organes semblables à ceux des réalisations précédentes 20 portent les minas références. Un organe 24 est mobile en rotation autour de son axe 25 et affecte la forme d'un disque portant des poches 12 ménagées dans une des faces latérales du disque 24 à proximité de la circonférence 26 de ce disque. 25 Les poches 12 sont disposées sur une ligne circu laire et chaque poche 12 a une forme elliptique dans le plan du disque, comme on le voit figure 7. Les poches ont des surfaces de réaction 14 et 15 et un creux 17 ménagé au fond de chaque poche 12 à l'intersection des surfaces 14 et 15. La 30 surface de réaction 14 fait avec le plan du disque 24 un angle aigu plus petit que celui de la surface de réaction 15, et un orifice 18 dans le'creux 17 met en communication chaque poche 12 avec la face opposée du disque 24. Un ajutage 19 est disposé sur la ligne des poches 12 et tan autre ajutage 20 est 35 également disposé sur cette ligne à -une distance du précédent suivant cette ligne égale à un multiple du pas des poches augmenté d'une fraction de ce pas. Un conduit 21 collecteur de signaux est situé sur la face du disque 24 opposée à l'ajutage 20 et au droit de ce 40 dernier. 70 05428 s 2032345 La réalisation représentée aux figures 7 à 9 peut fonctionner d'une façon semblable à l'un quelconque des modes de fonctionnement décrits à propos de la réalisation des figures 1 à 3. 5 A titre demriante, on peut disposer un conduit supplémentaire collecteur de signaux au droit de l'ajutage 19 de manière à produire un signal puisé supplémentaire lorsque l'orifice 18 passe entre l'ajutage 19 et le conduit collecteur qui lui est associé. Le signal puisé supplémentaire peut éga-10 lement être transmis aux moyens de contrôle ou autres selon les besoins. Il est avantageux de pouvoir obtenir un mouvement alternatif ou variable de 1'organe mobile par modification de l'angle des ajutages par rapport à la direction de ce mouve-15 ment, et des moyens pourrai être prévus pour modifier cet angle de façon constante, périodique, ou autre. De plus, il est avantageux que les angles de^feur-faces de réaction puissent être choisis en fonction du mouvement désiré de l'organe. 20 L'orifice 18 peut être prévu dans seulement certai nes poches choisies, par exemple toutes les dix poches, pour produire des signaux tous les dix mouvements élémentaires. Des ajutages et des conduits collecteurs supplémentaires peuvent également être prévus en-dehors des poches et fonction-25 ner en relation avec un orifice supplémentaire percé dans l'organe mobile pour fournir un signal puisé. Les réalisations décrites ne se limitent pas à une seule paire d'ajutages, les ajutages pouvant être disposés par paires et fonctionner en conjonction deux à deux. Par 30 exemple dans les réalisations des figures 4 à 6 et 7 à 9, les ajutages peuvent être diamétralement opposés deux à deux. Les orifices 18 ne sont pas nécessairement dans les creux 17 des poches 12 et peuvent être également situés n'importe où sur le parcours de l'organe. 35 Les angles des surfaces de réaction avec la direc tion de mouvement de l'organe, et l'énergie des jets sont convenablement choisis et équilibrés pour produire le mouvement désiré de l'organe. Cependant, l'invention ne se limite pas aux angles représentés, et un mouvement souhaité peut être 40 obtenu en réalisant l'organe avec une relation entre les an 70 05428 7 2032345 gles des surfaces différentes de celle qui a été représentée. Les signaux puisés collectés pendant le mouvement de l'organe peuvent servir à modifier le fonctionnement des ajutages et/ ou à commander d'autres dispositifs auxquels ils peuvent être liés. 70 05428 8 2032345 REVENDICATIONS 1. — Mécanisme à échappement de fluide comprenant un organe mobile, plusieurs groupes de surfaces portées par ledit organe et des moyens moteurs susceptibles de déplacer 5 ledit organe, caractérisé en ce que chaque groupe de surfaces comporte deux surfaces 14-, 15 d'inclinaisons opposées, les deux surfaces formant des angles aigus avec la direction de mouvement de l'organe 11, 22, 24-, l'angle aigu de l'une 14 des deux surfaces de chaque groupe étant inférieur à l'angle 10 aigu de l'autre surface 15, et les moyens moteurs consistant en des ajutages 19, 20 disposés au voisinage de l'organe et projetant sur les efurfaces précitées (14, 15) des jets de fluide qui donnent à l'organe (11, 22, 24) des déplacements élémentaires pré-déterminés transversalement à la direction 15 desdits jets. 2. - Mécanisme à échappement suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les déplacements élémentaires du mouvement dudit organe sont égaux à la distance qui sépare les groupes successifs équidistants de surfaces, et en ce que 20 lesdites deux surfaces (14, 15) de chaque groupe se rencon trent en un point commun ou selon une ligne commune (16, 17). . 3. - Mécanisme à échappement suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les groupes de surfaces (14, 15) sont disposés adjacents l'un à l'autre tout au 25 long de l'organe 4. - Mécanisme à échappement suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les surfaces (14) dont l'angle aigu est le plus petit et celles (15) dont il est le plus grand se rencontrent en un point commun ou selon 30 une ligne commune (16, 17). 5. - Mécanisme à échappement suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'un ajutage (19) est disposé à une certaine distance d'un autre ajutage (20) suivant la direction de mouvement de-l'organe (11, 22, 24), cet- 35 te distance étant égale à l'espace qui sépare deux groupes successifs de surfaces (14, 15), ou à un multiple de celui-ci, augmenté d'une fraction de cet espace. 6. - Mécanisme à échappement suivant l'une des revendications 1 à 5» caractérisé en ce qu'il comporte deux aju- 40 tages (19* 20) dont l'un au moins fonctionne de manière 70 05428 9 2032345 intermittente en relation avec les positions relatives de l'organe et des ajutages. 7. - Mécanisme à échappement suivant l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les ajutages (19» 5 20) sont susceptibles de communiquer au fluide qu'ils projet tent des énergies égales ou différentes. 8. - Mécanisme à échappement suivant l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens collecteurs (21) susceptibles de recevoir un signal lors- 10 que l'oygane mobile (11, 22, 24) se trouve dans une position relative pré-déterminée par rapport à l'un au moins des ajutages (19, 20). 9. - Mécanisme à échappement suivant la revendication 8, caractérisé en ce que l'organe mobile (11, 22, 24) 15 comporte un orifice (18) à travers lequel le collecteur de signaux (21) reçoit le flux de fluide provenant d'un ajutage (19, 20) lorsque l'organe est dans une position relative prédéterminée par rapport audit agit âge et audit moyen collecteur. 10. - Mécanisme à échappement suivant la revendica- 20 tion 9, caractérisé en ce que l'orifice (18) est situé dans le creux (12) formé par l'intersection des deux surfaces (14, 15) d'un même groupe. 11. - Mécanisme à échappement suivant l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que l'organe mobile 25 est un rotor(22, 24) et que le^surfaces (14, 15) se déplacent suivant un parcours circulaire . 12. - Mécanisme à échappement suivant l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que les deux surfaces (14, 15) de chaque groupe sont disposées entre deux parois. 30 latérales (13) s'étendant parallèlement à la direction de mou vement de l'organe (11, 22). 13. - Mécanisme à échappement suivant l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que les deux surfaces (14, 15) de chaque groupe forment des poches (12) ménagées 35 dans un organe mobile (24) en forme de disque.