Brevet FR2029049A1 — publié le 19701016

L'invention concerne une Grosse à dents automatique, équipée d'un moteur actionné par un fluide, destiné à engendrer un mouvement de va-et-vient et comportant au moins une chambre faisant office d'enceinte active à paroi mobile. 5 Par "moteur destiné à engendrer des mouvements de va-et-vient et comportant une enceinte active à paroi mobile", il y a lieu d'entendre tout moteur pendant le fonctionnement duquel une paroi mobile se déplace suivant un trajet déterminé lors de l'accroissement du volume de l'enceinte active, et pratiquement suivant le même trajet lorsque 10 ledit volume décroît. Le brevet américain W 5-213.471 décrit une brosse à dents automatique du genre spécifié ci-dessus, équipée d'un moteur actionné par l'eau. A l'aide d'un flexible, l'appareil peut être raccordé â la conduite d'eau, l'énergie nécessaire au brossage des dents étant 15 fournie par l'eau sous pression du réseau de distribution. Le moteur comporte un oscillateur fluidique qui, sous l.'action exclusive du fluide, peut faire commuter, d'un état à l'autre, un courant de fluide, l'oscillateur fluidique comporte deux canaux de sortie dont un est raccordé à l'enceinte active et dont l'autre mène â l'ouverture d'évacuation du 20 fluide dans le moteur. Pour faire passer le fluide d'un état à l'autre, on utilise deux jets qui, chacun par l'intermédiaire d'un canal de ré-trocouplage offrant au passage du fluide une certaine résistance et pouvant contenir une certaine quantité de fluide, sont dérivés du courant principal dans les canaux de sortie. La fréquence caractérisant le fonc- de 25 tionnement de l'oscillateur est fonction de sa géométrie ainsi que/la pression et de la densité du fluide utilisé. La fréquence élevée de l'oscillateur de cette brosse à dents automatique connue est un grave inconvénient résultant du fait que la fréquence de l'oscillateur est déterminée par l'a vitesse de propaga-30 tion du signal fluidique dans le canal de rétrocouplage, vitesse qui en première approximation, est égale à la vitesse du son dans le fluide utilisé, dans le cas présent l'eau. L'enceinte active du moteur reçoit donc des impulsions de pression de très courtes durées pendant lesquelles, et exclusivement, de faibles quantités d'eau peuvent s'écouler 35 vers ladite enceinte. L'invention remédie â cet inconvénient et est,remarquable en ce que la partie du trajet, suivie par le fluide entre une ouverture d'admission et une ouverture d'évacuation à travers l'enceinte acfive et le long de laquelle le fluide s'écoule toujours dans le même 40 sens pendant le fonctionnement du moteur, contient au moins une lumière 02391 2 2029049 primaire pouvant être obturée sous l'influence d'une bascule bistable commandée par la pression du fluide dans l'enceinte active. Par "lumière primaire", il y a lieu d'entendre toute lumière se trouvant sur ladite partie du trajet de ce que l'on pourrait 5 désigner sous le nom de courant principal du fluide à travers le moteur. Par "bascule fluidique 'commandffe par la pression du fluide dans l'enceinte active", il y a lieu d'entendre un dispositif ayant comme signal d'entrée la position de la paroi mobile de l'enceinte active ou une autre position directement en rapport avec cette position, 10 le dispositif ayant un ou plusieurs signaux de sortie ne pouvant avoir que deux valeurs correspondant soit à "0" ou à in "i", alors que, le dispositif présente encore la particularité que la commutation a lieu exclusivement lorsque le signal d'entrée devient soit: plus grand qu'une limite supérieure, soit plus petit qu'une limite inférieure, et que lorsque 15 cette limite supérieure est dépassée, la commutation a lieu seulement si, la fois précédente, la bascule a commuté par suite d'un signal d'entrée plus petit que la limite inférieure, et qu'inversement, lorsque le signal d'entrée est devenu plus petit que la limite inférieure-, la commutation a lieu seulement si, la fois précédente, la bascule a commuté par suite 20 d'un signal d'entrée plus grand que-la limite supérieure. L'attribution des qualifications 1supérieure"ou "inférieure" à une des limites est arbitraire. Il est très important que les brosàes â dents automatiques présentent une construction simple, étant donné qu'il s'agit d'ar-25 ticles produits en grande série, l'utilisation d'un constituant étant, comme on sait, déterminée en grande partie par son prix de revient. Ceci signifie que lé moteur fluidique doit être de constructioh simple. Un bas prix de revient peut être obtenu suivant un mode de réalisation de l'invention, remarquable en ce que la bascule bistable du îrioteur flui-30 dique est une bascule mécanique. ; " Par "bascule mécanique commandée par lés mouvements de r» la paroi mobile de l'enceinte du moteur fluidique", il y a lieu d'entendre un dispositif» appartenant au genre déjà défini, consommant exclusivement de l'énergie mécanique et comportant au moins un élément accu-35 mulateur d'énergie. A l'instant désiré, ce dernier élément fournit de l'énergie pour changer l'état de la bascule mécanique. Pour assurer le fonctionnement convenable d'une brosse à dents automatique., la fréquence caractérisant les mouvements de va-et-vient de la brosse proprement "dite doit être égale à quelques dizaines 40 de Herz. Les constituants de. la; bascule bistable'mécanique doivent donc BAD ORIGINE. 02391 3 2029049 présenter une faible masse, alors que par ailleurs, la bascule doit pouvoir être fabriquée moyennant un prix de revient réduit. Les exigences précitées sont respectées par un mode de réalisation, remarquable en ce que la bascule mécanique bistable comporte 5 un ressort fléchi pratiquement en forme de lame, dont une partie est associée à des moyens permettant d'ouvrir et d'obturer au moins une lumière, une autre partie du ressort étant couplée à la paroi (aux parois) mobile(s) de (des) enceinte(s) active(s). Pour donner à un ressort en forme de lame une forme 10 fléchie, deux points de ce ressort doivent être rapprochés l'un de l'autre pour que la distance entre ces points devienne plus petite que lorsque le ressort n'est pas fléchi. Sur lesdits points du ressort, il faut donc exercer des forces dirigées suivant la ligne reliant ces points. Un mode de réalisation visant à empêcher des forces de 15 friction indésirables pouvant être engendrées dans le moteur par suite desdites forces, est remarquable en ce que.les forces de flambage axiales du ressort sont absorbées quasi exclusivement par des parties de la bascule bistable elle-même ou des parties fixes de la brosse à dents. Dans certains cas,, on préfère le mode de réalisation 20 remarquable en ce qu'on a prévu des moyens permettant d'ajuster le degré de flambage du ressort. Dans un ensemble ainsi conçu, la fréquence et/ou le moment de force du moteur fluidique peut (peuvent) être ajusté(s) du fait qu'une variation du degré de flambage donne lieu & une variation de la 25 caractéristique d'élasticité du ressort. Un autre mode de réalisation allie une construction simple du.moteur fluidique â une puissance relativement élevée susceptible d'être engendrée, et est remarquable en ce que le moteur comporte deux enceintes actives se trouvant l'une dans l'alignement de l'autre et 30 dont les parois mobiles sont formées par les extrémités d'un seul piston à double effet, et que le moteur comporte également un seul tiroir â double effet qui, pour chacune des enceintes actives, assure l'ouverture et la fermeture d'une lumière primaire dans la voie d'alimentation du fluide, et d'une lumière primaire dans la voie d'évacuation du fluide. 35 Un autre mode de réalisation, important en ce qui con cerne une fabrication peu coûteuse en grande série d'un produit tel la brosse à dents automatique en question, est remarquable en ce que les chambres et canaux du moteur fluidique sont pratiqués dans un certain nombre de parties empilées, réalisées en matériau imperméable au fluide, 40 communiquant localement entre elles en ce qui concerne le fluide mais BAD ORIGINAL 70 02391 4 2029049 isolées pour le reste vis-à-vis ce deïnier, la forme de ces parties étant telle qu'elle facilite leur démoulage» Les différentes parties de la brosse â dents automatique peuvent ainsi être réalisées en matériau synthétique, être moulées par injection et en outre être facilement assem-5 blées. - La description suivante', en regard des dessins annexés, le tout donné à titre d'exemple, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La fig. 1 est une vue de dessous montrant partiellement 10 en coupe suivant le plan X-X de la fig. 1, une brosse à dents automatique conforme à l'invention, équipée d'un moteur actionné par l'eau, muni d'un piston â double effet ainsi que d'un tiroir â double effet. La fig. 2 est une vue de profil de la brosse à dents représentée sur la fig. 1. 15 La fig. 3 montre en perspective les constituants de la brosse à dents représentée sur les figures 1 et 2, posés en relation exacte entre eux. Les références utilisées sur les figures 1 et 2 correspondent â celles utilisées sur la fig. 3. Les deux enceintes actives du 20 moteur utilisé actionné par l'eau sont indiquées par (1) et (2). L'enceinte (1) comporte une paroi mobile (3), et l'enceinte (2) une paroi mobile (4). L'eau, pouvant être prise par exemple au réseau de distribution, alimente le moteur par l'intermédiaire d'une ouverture d'admission (5) du raccord de flexible (7)» et est évacuée au travers d'une ou-25 verture d'évacuation (6) du raccord de flexible (8). La partie du trajet, suivie par le fluide entre l'ouverture d'admission (5) et l'ouverture d'évacuation (6) à travers l'enceinte active (1) et le long de laquelle ce fluide s'écoule toujours dans le même sens pendant le fonctionnement du moteur, contient deux lumières 30 primaires obturables (9) et (10), la référence (9) indiquant la lumière d'admission, et la référence (10) la lumière d'évacuation. Une lumière d'admission (11) et une lumière d'évacuation (12) sont associées à l'enceinte active (2). Les deux lumières d'admission et d'évacuation peuvent 35 être obturées sous l'influence d'une bascule bistable commandée par les déplacements des parois mobiles (3) et (4), ladite bascule étant mécanique. Elle comporte un ressort (1?) pratiquement en forme de lame, ressort qui dans la suite de l'exposé sera indiqué sous le nom de lame élastique, en raison de sa faible épaisseur. La partie (14) de cette lame 40 coopère avec le tiroir â double effet (15)» destiné à ouvrir et à fermer BAD ORIGINAL 70 02391 5 2029049 les lumières (9), (10), (11) et (12), alors que la partie (16) de la lame est couplée aux parois mobiles (5) et (4) de l'enceinte active, parois qui appartiennent au piston à double effet (17)* Les forces de flambage axiales de la lame élastique (13) 5 sont absorbées par la tige (18) et le bloc (19)» lui sont entaillés, de sorte que la lame élastique peut subir un flambage qui la fait se déplacer d'un côté à l'autre pratiquement sans friction. Le bloc entaillé (19) peut coulisser afin de pouvoir ajuster le degré de flambage (13). Pour faire coulisser le bloc (19)» on 10 utilise la vis (20) dans la plaquette (21). L'ensemble qui constitue le moteur actionné par l'eau est placé dans la poignée (22) de la brosse à dents, et les chambres et canaux sont pratiqués dans un certain nombre de parties empilées, réalisées en matériau imperméable au fluide, communiquant localement entre 15 elles en ce qui concerne le fluide mais isolées pour le res^Ja^!2.x"be*S ce dernier, la forme de toutes ces partie étant telle qu'elle/leur démoulage. La fixation de ces parties entre elles peut avoir lieu d'une manière quelconque connue, le dessin ne donnant à ce sujet aucune indication. 20 La brosse proprement dite (29) est fixée sur l'extrémité de l'arbre de commande (31) reposant dans la partie (30) qui, avec la partie (26), forment une seule pièce. La commande de la brosse (29) par le piston â double effet (17) a lieu par l'intermédiaire d'un mécanisme formé par la gorge (32) dans ce piston (17) et la tige de manivelle (34)» 25 solidaire du disque (33)» La brosse à dents automatique représentée sur les figures fonctionne comme suit: lorsque le moteur occupe la position illustrée sur la fig. 1, les lumières (9) et (12) sont fermées, et par contre les lumière (10) et (11) sont ouvertes. L'enceinte active (2) communique alors 30 avec l'ouverture d'admission d'eau (5), et l'enceinte active (1) avec l'ouverture d'évacuation d'eau (6). Le piston â double effet (17) est donc soumis â une force dirigée vers la droite, et se déplacera de ce fait vers la droite â 1*encontre de l'action qu'exerce sur lui la lame élastique (13). Celle-ci est donc bandée, et parvient en équilibre labile un peu 35 avant que le piston à double effet ait atteint sa position extrême à droite. Lorsque le mouvement du piston à double effet continue, le ressort est fléchi très rapidement d'un côté vers l'autre? durant ce mouvement, le ressort utilise au moins partiellement son énergie pour déplacer le tiroir â double effet (15) du côté droit vers le côté gauche: de ce fait, l'en-40 ceinte (1) ne communique plus avec le côté évacuation et est raccordée â bad original 70 02391 « 2029049 l'alimentation, cependant que l'enceinte (2) est reliée au côté évacuation et ne communique plus avec le côté alimentation. On se rend facilement compte de la suite des mouvements des différentes parties. BAD ORIGINAL 70 02391 7 2029049 REVENDICATIONSi 1. Brosse à dents automatique, équipée d'un moteur actionné par un fluide, destiné à engendrer un mouvement de va-et-vient et comportant au moins une chambre faisant office d'enceinte active à paroi 5 mobile, caractérisée en ce que la partie du trajet, suivie par le fluide entre une ouverture, d'admission et une ouverture d'évacuation à travers l'enceinte active et le long de laquelle le fluide s'écoule toujours dans le même sens pendant le fonctionnement du moteur, contient au moins une lumière primaire pouvant être obturée sous l'influence d'une bascule 10 bistable commandée par la pression du fluide dans l'enceinte active. 2. Brosse à dents selon la revendication 1, caractérisée en ce que la bascule bistable est une bascule mécanique. 3. Brosse â dents selon la revendication 2, caractérisée en ce que la bascule mécanique bistable comporte un ressort fléchi pratique- 15 ment en forme de lame, dont une partie est associée à des moyens permettant d'ouvrir et d'obturer au moins une.lumière, une autre partie du ressort étant couplée à la paroi (aux parois) mobile(s) de (des) enceinte^) active(s). 4. Brosse à dents selon la revendication 3, caractérisée en 20 ce que les forces de flambage axiales du ressort sont absorbées quasi exclusivement par des parties de la bascule bistable elle-même ou des parties fixes de la brosse à dents. 5. Brosse à dents selon les revendications 3 ou 4» caractérisée en ce qu'on a prévu des moyens permettant d'ajuster le degré de 25 flambage du ressort. 6. Brosse à dents selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le moteur comporte deux enceintes actives se trouvant l'une dans l'alignement de l'autre et dont les parois mobiles sont formées par les extrémités d'un seul piston à double effet, et que 30 le moteur comporte également un seul tiroir à double effet qui, pour chacune des enceintes actives, assure l'ouverture et la fermeture d'une lumière primaire dans la voie d'alimentation du fluide, et d'une lumière primaire dans la voie d'évacuation du fluide. 7. Brosse â dents selon l'une des revendications précé- 35 dentes, caractérisée en ce que les chambres et les canaux du moteur fluidique sont pratiqués dans un certain nombre de parties empilées, réalisées en matériau imperméable au fluide, communiquant localement entre elles en ce qui concerne le fluide mais isolées pour le reste vis â vis ce dernier, la forme de ces parties étant telle qu'elle facilite leur 40 démoulage.