Brevet FR2257777A1 — publié le 19750808

La présente invention concerne un moteur pivotant, comportant un piston déplaçable en va-et-vient par un fluide comprimé et muni d'un filetage intérieur et dtun filetage extérieur qui s'engagent respectivement dans un filetage intérieur du carter du moteur et dans un filetage extérieur d'un arbre moteur, de telle sorte qu'un déplacement du piston détermine une rotation relative, se superposant additivement, entre le carter du moteur et le piston, d'une part, et entre le piston et l'arbre moteur, d'autre part. Un moteur pivotant de ce type est décrit dans le brevet de la R.F.N 1.121.475. I1 est de construction dissyrnétri- que, l'arbre moteur n'er ressortant que d'un côté. Les possibili-, tés de montage ainsi que d'adjonction éventuelle d'auxiliaires, par exemple d'un mécanisme de butée, sont limitées.Les surfaces utiles du piston ne sont pas égales dans les deux directions de travail, ce qui rend la distribution difficile. Les garnitures d'étanchéité du piston sont fixées rigidement à celui-ci, de sorte qu'elles doivent simultanément tourner sur les surfaces du cylindre lors de la translation axiale, ce qui rend difficile l'obtention d'une étanchéité impeccable et abaisse le rendement et la longévité. L'invention a pour but de perfectionner par un agencement symétrique un moteur pivotant du type sus-decrit. Le moteur pivotant selon l'invention est caractérisé en ce que le piston porte une douille munie de filetages intérieur et extérieur et, aux extrémités de celle-ci, des segments de piston identiques en application libre, dont chacun est disposé dans une partie cylindrique entre une paroi cylindrique du carter et un tronçon cylfn- drique de l'arbre moteur. En meme temps qu'une construction et un montage simples, onxobtient ainsi une symétrie correcte, du fait que des segments de piston identiques et d'égales dimensions sont disposés de ânière mobile dans des chambres identiques du cylindre.Etant donné que les segments de piston sont libres, ils ne sont pas entrains en rotation, si bien qu'Il ne se produit de frottement par suite dune rotation relative que sur les garnitures d'étanchéité comparativement petits, appliquées sur l'arbre moteur. te carter d moteur peut être constitue, de préf é- rence, de deux brides frontales identiques, d'une bague de carter médiane fiietC- intét-ie'jrernent et de deux enveloppes cylindriques, don chacune est disposée entre une bride frontale et la bague de carter. Ces eleents peuvent être réunis Far vissage de ma nitre séparable, de telle sorte qu'une fois le vissage libéré, on peut faire tourner la bague de carter en vue d'un ajustement de la plage de pivotement du moteur, A l'une des brides frontales peut etre réuni un dispositif de butée, qui permet de déplacer deux butées de façon continue et, par suite, de définir des plages de pivotement d'amplitude angulaire quelconque entre 0 et 3600. La description qui va suivre en regard du dessin annexé, donné titre d'exemple non limitatif, èra bien comprendre comment l'invention peut etre réalisée. ta figure l-represente le moteur pivotant en coupe longitudinale. La figure 2 est une vue en plan. La figure 3 est une vue de face du moteur. La figure 4 est une coupe suivant a ligne IV-IV de la figure I. La figure 5 représente schématiquement un cliquet et un téton de butée Le carter du moteur pivotant représenté se compose de deux brides frontales identiques 1, d'une bague de carter médiane 2 et de deux enveloppes'cylindriques identiques 3, dont chacune est disposée entre une bride frontale et la bague de carter. Les deux brides frontales l sont réunies par des vis 4 et serrent entre elles les enveloppes cylindriques 3 et la bague de carter 2. Dans les deux brides frontales I est logé l'arbre moteur 5, ressortant des deux côtés des brides frontales. Une partie médiane 5' de l'arbre 5 est munie d'un filetage extérieur à pas rapide. Un taraudage correspondant 2' est prévu dans la bague de carter 2. Dans les filetages de l'arbre 5 et de la bague de carter 2 s'engagent des filetages complémentaires intérieur et extérieur d'une douille filetée 6. Sur les faces frontales de la douille filetée 6 s'appliquent librement des segments de piston 7, munis de garnitures d'étanchéité 8 et 9. Avec la douille filetée 6, les segments 7 forment le piston mobile axialement. Les segments de piston se déplacent dans des chambres cylindriques, qui sont limitées extérieurement par les enveloppes cylindriques 3 et intérieurement par des parties cylindriques 5" de l'arbre 5. A l'aide des brides frontales l et des vis 4 sont montées des pièces de robinetterie pour amener et régler le fluide comprimé d'alimentation, notam ment des soupapes 10 avec vis de réglage 1Q' Sur la bride frontale 1 située a droite dans la figure L est vissé le carter Il d'un dispositif de butée.Sur la partie de l'arbre 5 traversant ce carter est claveté un moyeu 12, dans lequel est inséré un téton de butée 13 en sa-illie des deux cestes. te moyeu 12 porte une bague de palier 14 en bronze fritté, sur laquelle sont logés deux porte-butées annulaires 15 et 16 avec chacun une denture hélicoïdale, Dans chaque denture hélicoï- dale s'engage une vis sans fin 17, qu'on peut faire tourner de l'extérieur au moyen d'un tournevis.Avec chaque porte-butée est goupillé un segment de butée 18, contre l'une des surfaces de butée duquel est appliqué sous l'action d'un ressort 20 un cliquet 19, pivoté sur le porte-butée. Les extrémités intérieures des cliquets 19 s'engagent dans la trajectoire du téton de butée 13 et limitent ainsi chacune dans une direction le mouveneng de oe; téton ainsi que de l'arbre 5. Les deux cliquets 19 sont donc disposés et agissent en direction opposée. Le moteur pivotant représenté fonctionne et est conduit comme suit Dans a figure 1 le piston 5, 7 occupe une positon extréme, de sorte que l'arbre 5 se trouve égalenent dans une position angulaire limite, qui peut être déterminée par une butée 19. Lorsque de l'air comprimé est amené du côté droit du segment de piston 7 de droite, le piston est repoussé vers la gauche.De ce fait, la douille filetée 6 tourne dans un certain sens dans le taraudage 2' de la bague de carter 2 et entrain simultanément en rotation dans le meme sens le filetage 5' de l'arbre 5. tes deux rotations se superposent en s'additionnant, de sorte que, pour une course relativement courte du piston, on peut obtenir une rotation totale de l'arbre 5 sur un peu plus de 360 . Il est possible par conséquent de déterminer exactement, au moyen des butées 19, des angles de rotation jusqu'à 3600, c'est-à-dire que les posi- tions extrêmes peuvent être définies toujours sans équivoque par les butées 19, et non par butée des segments de piston 7 contre les brides 1 ou la bague de carter 2. Le moteur pivotant peut être toutefois utilisé aussi sans l'intervention de butées ou sans dispositif de butée, lorsque les positions extrêmes des organes de machine a actionner sont déterminées par des butées propres & la machine. Pour régler les butées, on fait tourner les porte butées 15 au moyen des vis sans fin 17, comme indiqué plùs haut. Le réglage peut être facilité par le fait que, par exemple la butée 19 représentée dans la figure 5 franchit le téton de butée 13 dans le sens des aiguilles d'une montre. I1 y a lieu de mentionner à ce propos que, pour une plage de pivotement de 3600, le téton de butée 13 doit parvenir des deux directions jusqu'a la position extrême suivant la figure 5, ce qui est possible grâce au fait que le cliquet 19 n'agit que dans une.direction et peut s'effacer élastiquement en direction opposée. La plage de pivotement légèrement supérieure à 3600 de l'arbre 5 par rapport au carter du moteur peut être décalée par une rotation imprimée à la bague de carter 2 après desserrage des vis 4. Par la douille filetée 6 immobile axialement lors de ce réglage, la rotation se transmet à l'arbre 5. De cette manière et en combinaison avec les butées 19, on peut régler à volonté la plage de pivotement et choisir librement des posi tions extrêmes quelconques. Grâce à sa symétrie dans la partie médiane, l'arbre 5 peut entre monté dans n'importe quelle orientation et le dispositif de butée être installé en conséquence sur l'une ou l'autre des brides 1, ce qui étend encore davantage le domaine d'application du moteur pivotant. Dans le moteur pivotant représenté, l'étanchéité du piston est tout aussi efficace que dans un cylindre classique produisant des mouvements rectilignes. Les pertes par fuites sont donc pratiquement nulles. Moyennant un allongement approprié de la course du piston, il est possible aussi d'atteindre des angles de pivotement supérieurs à 3609 et pouvant aller jusqu'à plusieurs tours complets. Le moteur pivotant peut être utilisé également avec arbre fixe et carter mobile. La surface relativement grande du piston permet de régler exactement entre de lares limites la vitesse de fonctionnement. REVENDICATIONS 1. Moteur pivotant, comportant un piston déplaçable en va-et-vient par un fluide comprimé et muni d'un filetage inté- rieur et d'un filetage extérieur qui s'engagent respectivement dans un filetage intérieur du carter du moteur et dans un filetage extérieur d'un arbre moteur, de telle sorte qu'un déplacement du piston détermine une rotation relative, se superposant additivement, entre le carter du moteur et le piston, d'une part, et entre le piston et l'arbre moteur, d'autre part; ledit moteur pivotant étant caractérisé en ce que le piston (6,.7) porte une douille (6) munie de filetages intérieur et extérieur et, aux extrémités de celle-ci, des segments de piston identiques (7 > en application libre, dont chacun est disposé dans une partie cylindrique entre une paroi cylindrique (3) du carter et un tronçon cylindrique (5") de l'arbre moteur (5). 2. Moteur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que son carter comprend deux brides frontales (1) réunies par des vis, entre lesquelles sont serrées deux enveloppes cylindriques (3 > formant chacune une partie du cylindre, ainsi qu'unie bague de carter médiane (2) taraudée. 3. Moteur suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé par un dispositif de butée (11 > assujetti de façon séparable au carter du moteur. 4. Moteur suivant les revendications 2 et 3, caracté- risé en ce que le dispositif de butée (ll) est vissé sur ltune des brides frontales (1). S. Moteur suivant la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que le dispositif de butée (ll) comporte deux butées (18, 19 > , réglables indépendamment l'une de l'autre et agissant en direction opposée. 6. Moteur suivant la revendication 5, caractérisé en ce qu'fil est prévu deux porte-butées annulaires tournants (15, 16) avec chacun un cliquet pivotant (19) maintenu en application par la force drun ressort sur une butée (18) du porte-butée 7. Moteur suivant la revendication 6, caractérisé en ce que les porte-butées (15, 16) sont munis'une denture hélicodale et déplaçables chacun au moyen d'une vis sans fin (17). 8. Moteur suivant la revendication 3, caractérisé en ce que son arbre (5) possède deux extrémités ressortant du carter, dont l'une est destinée à la pose du dispositif de butée (11) et l'autre a a liaison Avec un orGane de machine devant etre actionné. 9. Moteur suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les deux segments de piston possèdent une même surface utile.