Brevet FR2273201A1 — publié le 19751226

La présente invention concerne un procédé permettant d'imprimer à un arbre mené un mouvement rotatif discontinu , d'amplitude variable et réglable en marche , à partir d'un arbre menant animé d'un mouvement rotatif discontinu d'amplitude fixe Le procédé suivant l'invention consiste essentiellement à intercaler, entre l'arbre menant et l'arbre mené , un différentiel dont un planétaire porte l'arbre mené dont la rotation est commandée par des moyens de réglage, l'autre planétaire du différentiel portant un arbre intermédiaire dont la rotation est également commandée par des moyens de réglage , lesdits moyens étant réglés de telle sorte que pour une rotation déterminée d'amplitude constante de l'arbre menant et du porte-satellites du différentiel , l'arbre mené tourne d'une quantité voulue, différente , et l'arbre intermédiaire de la différence entre cesdeux quantités - ce qui per met , à partir d'une amplitude fixe du mouvement de rotation de l'arbre d'entrée de conférer, en fonctionnement à la rotation de l'arbre mené une amplitude variable Le procédé suivant l'invention peut être avantageusement mis en oeuvre au moyen d'un dispositif tel que celui que l'on va décrire ci-après, en référence au dessin annexé sur lequel La Fig. 1 est une vue schématique en coupe longitudinale du dispositif, la Fig 2 est une vue également en coupe , mais transversale des moyens de réglage de l'amplitude de la rotation de l'arbre mené et de celle , correspondante, de l'arbre intermédiaire La Fig. 3 est une vue extérieure d'un moyen actionnant les moyens d'entraînement en rotation des arbres mené et intermédiaire , en vue du réglage de l'amplitude de leur rotation Il est bien précisé qu'il s'agit uniquement d'un exemple de réalisation et que toutes autres formes, proportions et dispositions pourraient être adoptées sans sortir du cadre de l'invention. Dans un carter 1 tourne l'arbre menant ) ou d'entrée Z animé d'un mouvement de rotation discontinu d'amplitude fixe , par tout moyen quelconque connu, et non représenté, tel que rochet , roue libre cames etc ... Sur l'arbre d'entrée 2 est clavetée une roue dentée 3 engrènant avec une roue dentée 4 entrainant en rotation le porte-satellites d'un différentiel dont les planétaires 6a et 7a sont portés respectivement par un arbre intermédiaire 6 et l'arbre de sortie 7 . Le rapport entre le nombre de dents des roues 3 et 4 peut être égal à 1, comme dans l'exemple traité, ou différent de 1 En bout de l'arbre 6 est clavetée la partie mobile 8 d'un frein électromagnétique , dont la partie fixe 8a contenant l'enroulement est placé en regard , sur le carter 1 .En outre , de l'arbre 6 du planétaire 6a est rendu solidaire le disque d'arrêt 9 du système de réglage de l'amplitude de la rotation dudit arbre , système qui comprend, en outre , une roue dentée 10 engrénant avec un pignon 11 solidaire d'un arbre 12 tournant dans le carter 1 et entrainé en rotation par un moteur électrique 13, du type bien connu " pas à pas La roue dentée 10 comporte , régulièrement répartis au voisinage de sa périphérie un certain nombre ( trois dans l'exemple traité) de doigts 14 ( voir Fig. 2) sur lequel sont montés fous des galets 15 .Ces galets coopèrent avec le disque d'arrêt 9 dont le tracé ( voir également Fig. 2) est composé de parties circulaires 9a laissant les galets libres entre le disque et une couronne 16 portée par le carter I, parties circulaires- se raccordant à des parties rectilignes 9b servant à coincer les galets 15 et la surface interne de la couronne 16, provoquant ainsi l'arrêt de l'arbre 6a du planétaire Du côté de l'arbre de sortie 7 , on retrouve les mêmes organes , agencés de la même façon , savoir une roue dentée 10' montée folle sur l'arbre 7, engrenant avec un pignon 11' calé sur un arbre 12' entrainé en rotation par un moteur électrique " pas à pas " 13' , la roue 10' portant les doigts 14' munis des galets 15 coopérant avec le disque d'arrêt 9' claveté sur l'arbre 7 et tournant dans la couronne 16' Cependant , l'arbre de sortie 7 ne comporte pas , à son extrémité libre , de dispositif de freinage . I1 est rendu solidaire du mécanis me à entralner - lequel peut être quelconque et consiste par exemple en un dispositif d'amenée de tôles, ou l'équivalent , à des postes successifs de traitement et/ou de travail, où la progression de la tôle doit être interrompue pendant un temps plus ou moins long correspondant au traitement qu'on lui fait subir ou au travail effectué sur elle L'arbre d'entrée 2 porte I calés sur lui, d'une part un disque 17 coopérant avec un détecteur de proximité 1 7a émettant le signal de départ des moteurs pas à pas 13 et 13' et d'autre part-un disque 18 coopérant avec un détecteur de proximité 18a émettant un signal de freinage purle frein électro-magnétique 8-8a agissant sur l'arbre du planétaire 6a Enfin , un embrayage électromagnétique, respectivement 19, 19a, 19' , 19'a est prévu entre le disque d'arrêt et la roue dentée porte galets des arbres 6a et de sortie 7 , pour la mise à l'arrêt ou la marche en continu de ces arbres Le différentiel installé, conformément à l'invention, entre l'entrée et la sortie du dispositif permet d'obtenir deux mouvements, un sur chaque planétaire 6a et 7a . ll est ainsi possibIe à partir d'une rotation d'amplitude constante du porte-satellite 5 d'obtenir une rotation prédéterminée variable du planétaire 7a et de l'arbre 7 , le planétaire 6a et l'arbre 6 tournant de la quantité complémentaire Si l'on désigne parla l'angle de rotation du porte satelli- te 5 &alpha;(B l'angle de rotation de l'arbre 7 &alpha;;C l'angle de rotation de l'arbre 6 on a tA B C d'où 13=2 A & A C L'angle 2 &alpha;A est constant puisqu'il est le double de A l'amplitudeeangulaire fixe de l'arbre d'entrée &alpha;B étant l'angle que devra décrire L'arbre de sortie 7 , l'arbre 7 devra décrire l'angle &alpha;Ctel que &alpha;C = 2&alpha;(A - &alpha;B En positionnant les galets 15 et 15' par rapport aux disques d'arrêt 9 et 9' de façon que les disques d'arrêt aient à parcourir les angles (C et iB lorsque le porte-satellite 5 tourne de l'angle fixe c 3 A' A v on obtiendra la rotation désirée de l'arbre de sortie 7. On supposera, par exemple , que l'arbre d'entrée 2 tourne d'un angle de 60 et que les engrenages 3 et 4 aient le même nom bre de dents et soient donc dans le rapport 1 . Le porte satellite 5 tour nera également de 60 . Si l'on positionne les galets l5'au moyen du moteur 13' de façon que le disque d'arrêt 9' puisse tourner d'un angle de 1000 , on devra positionner les galets 15 avec le moteur 13 pour que le disque 9 puisse décrire 20 . On aura 2&alpha;A = 60 x 2 = 120 tXB = 1000C = 20 tB +"'C = 120 Le positionnement des galets 15 et 15' par les moteurs 13 et 13' doit commencer dès l'arrêt de l'arbre d'entrée 2 . Le disque 17 , solidaire de l'arbre 2 , possède des dents 17b . Au moment de l'ar rêt de l'arbre 2 une dent doit se présenter devant le détecteur de proximité 17a qui émet un signal de mise en rotation des moteurs 13, 13' qui positionnent les galets . La rotation des moteurs pas à pas peut encore avoir lieu pendant la rotation de l'arbre d'entrée 2 à condition que les disques arrêt 9 et 9' ne bloquent pas les galets avant la fin du positionne ment. 17 La constitution du disque exige que amplitude de rota tion de l'arbre 2 soit contenue un nombre entier de fois dans 360 , de façon qu'à chaque arrêt , une dent soit en face du détecteur de proximité 17a . Le disque 18 de freinage est analogue au disque de départ 17 mais il porte un nombre de dents plus grand . Le passage des dents est détecté par le détecteur de proximité 18a . Le signal émis par ce détecteur 18a sert à freiner l'arbre 6 vers 1a fin de sa rotation Le fonctionnement est le suivant: On observe le mécanisme au moment où l'arbre d'entrée 2 s'arrête . Une dent du disque 17 se présente devant le détecteur 17a qui émet un signal provoquant la mise en marche des,moteurs 13 et 13' qui positionnent les galets 15 et 15' .Ceux-ci sont arrêtés à des positions correspondant aux angles dont doivent tourner les arbres 6 et 7 Un certain temps après le départ des moteurs 13 et 13' l'arbre d'entrée 2 commence à tourner en entraînant les engrenages 3 et 4 et le porte satellite 5 Le frein 8-8a n'étant pas serré , son moment est inférieur au moment résistant appliqué sur l'arbre de sortie 7 . De ce fait, le planétaire 7a reste immobile pendant que les satellites 20 et 21 roulent sur lui et font tourner le planétaire 6a avec l'arbre 6 et le disque-arrêt 9. L'embrayage 19-19a prévu entre le disque d'arrêt 9 et les roues dentées 10 est débrayé Lorsqu'on a préselectionné le nombre d'impulsions à envoyer au moteur pas à pas 13 pour le positionnement des galets 15 , on préselectionne également dans un compteur le nombre de signaux à recevoir du détecteur 18a pour serrer le frein 8,8a agissant sur l'arbre 6 le dernier signal ramenant le compteur au zéro provoque le serrage du frein 8, 8a dont le couple doit être supérieur au couple résistant appliqué sur l'arbre de sortie 7 . Ce freinage doit arrêter l'arbre 6 un peu avant que la rotation préselectionnée soit terminée .Par exemple , si arbre 6 doit tourner de 51 il devra être arrêté entre 45 et 50 Le couple résistant sur l'arbre 6 étant devenu supérieur à celui de l'arbre de sortie 7 , le planétaire 6a s'immobilise et c'est sur lui que vont maintenant rouler les satellites 20 et 21 qui entraînent le planétaire 7a , l'arbre de sortie 7 et le disque arrêt 9' Un peu avant la fin de la rotation de l'arbre d'entrée 2 le disque d'arrêt 9' presse les galets 25' sur la couronne fixe 16' et l'ar bre de sortie 7 est immobilisé Pendant la fin de rotation de l'arbre d'entrée 2 le plané5 taire 6a tourne à nouveau et termine sa rotation A ce moment , le disque 17 présente une dent devant le détecteur 17a et le cycle décrit recommence Le signal émis par le détecteur 17a pour mettre en mar che les moteurs 13 et 13' est également utilisé pour desserrer le frein 8-8a . Le mécanisme peut servir en quelque Sorte de débrayage en préselectionnant un angle nul pour l'arbre de sortie 7 . A ce moment seul l'arbre 6 est entraîné et l'arbre 7 est immobile I1 est possible de faire tourner l'arbre de sortie 7 en rotation continue dans les deux sens par un moteur actionnant l'arbre auquel l'arbre de sortie 7 est relié pendant que l'arbre d'entrée 2 reçoit son mou vement discontinu On agit sur les moteurs pas à pas de façon à éloigner les galets de la position blocage . Pendant ce temps on rend solidaires la roue dentee 10 et le disque d'arrêt 9 par l'embrayage 19, 19a et la roue dentée 10' et le disque d'arrêt 9' par l'embrayage 19', 19'a. Les arbres 6 et 7 peuvent ainsi tourner sans être arrêtés par les galets . Le frein 8-8a est également desserré L'arbre 7 et le planétaire 7a tournent en continu . Pendant l'arrêt du porte satellite 5 , l'arbre 6 tourne à la même vitesse que l'arbre de sortie 7 , mais en sens inverse Pendant la rotation du porte satellite 5 , on a comme pré cédemment pour les angles 2#A = wB + #C et #C = 2 #A LJB Suivant le sens de rotation de l'arbre de sortie 7 CDB s'ajoute ou se retranche de 2tuA Pour revenir en mouvement discontinu , on maintient embrayé l'embrayage 19, 19a , on débraye l'embrayage 19' - 19'a et on amène avec le moteur 13' les galets 15' en position bloquée .On est prêt à préselectionner un angle pour arbre de sortie 7 Séquence de fonctionnement A l'origine , l'arbre denté 2 est arrivé en position d'arrêt . Le détecteur de proximité 17 envoie un signal. Les moteurs pas à pas 13 et 13a démarrent, provoquant respectivement la rotation de l'arbre 12 qui entraîne , par l'intermédiaire du pignon 11, le disque d'arrêt 10 et la rotation de l'arbre 12' qui entraîne , par l'intermédiaire du pignon 11' le disque d'arrêt 10' . Ce dernier et le disque d'arrêt 10 tournent Jusqu'à occuper la position préselectionnée aux compteurs des moteurs pas à pas L'arbre d'entrée Z démarre avec le disque 18 pour signal de freinage .Le disque 1 7 pour signal de départ, entrainant en rotation les pign ns 3 et 4 , le porte-satellite 5 et les satellites 20 et 21 Le planétaire 7a est immobile , en raison du couple résistant s'exerçant sur l'arbre de sortie 7 . Dece fait , les satellites 20 et 21 roulent sur le planétaire 7a et entrainent en rotation le planétaire 6a donc l'arbre intermédiaire 6 et la partie mobile 8 du frein, ceci jusqu'au moment où ledit arbre est arrêté par le frein 8-8a Les satellites 20 et 21 font tourner le planétaire 7a, entrainant l'arbre de sortie 7 qui tourne Jusqu'à l'arrêt provoqué par les galets 15' La rotation de I'arbre de sortie 7 est terminée Cependant , le frein 8-8a ayant été desserré , le planétaire 6a tourne à nouveau, ainsi que le disque d'arrêt 9 qu'il porte, ceci jusqu'à la fin de la rotation de l'arbre d'entrée 2 A ce moment , le détecteur de proximité 17a émet à nouveau un signal et le cycle recommence Le procédé et le dispositif suivant l'invention peuvent être appliqués dans différents domaines En particulier l'un et l'autre peuvent avantageusement être utilisés pour 1 'amenage de produits telsque tôles à des appareils ou machines dans lesquels lesdits produits sont soumis à certains traitements ou à certaines opérations REVENDICATIONS 1 . Procédé permettant d'imprimer à un arbre mené un mouvement rotatif discontinu , d'amplitude variable et réglable en marche , à à partir d'un arbre menant animé d'un mouvement rotatif discontinu d'amplitude fixe , ce procédé etant caractérisé en ce qu'il consiste essentiellement à intercaler , entre l'arbre menant et l'arbre mené , un différentiel dont un planétaire porte l'arbre mené dont la rotation est commandée par des moyens de règlage I'autre planétaire du différentiel portant un arbre intermédiaire dont la rotation est également commandée par des moyens de réglage , lesdits moyens étant réglés de telle sorte que pour une rotation déterminée d'amplitude constante de l'arbre menant et du porte-satellites du différentiel , L'arbre mené tourne d'une quantitévoulue , différente , et l'arbre intermédiaire de la différence entre ces deux quantités - ce qui permet, à partir d'une amplitude fixe du mouvement de rotation de l'arbre d'entrée de conférer , en fonctionnement à la rotation de l'arbre mené, une amplitude variable 2. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé suivant 1) caractérisé en ce que les moyens de réglage de la rotation de l'arbre intermédiaire et les moyens de réglage de la rotation de l'arbre mené ( ou de sortie ) consistent en des moteurs électriques du type "pas à pas 3 .Dispositif suivant 2) caractérisé en ce que les moteurs pas à pas de réglage de la rotation de l'arbre intermédiaire et de l'arbre menant sont liés mécaniquement à des systèmes de blocage de ces arbres, systèmes constitués par un disque d'arrêt , solidaires de leur arbre respectif, entre Iesquels,/une couronne fixe portée par le carter du dispositif sont disposés des galets portés par une couronne , montée folle sur 11 arbre et entraînée chacun par un moteur pas à pas , le tracé du disque d'arrêt étant tel que, pour une rotation dans un sens déterminé d'une quantité voulue, la rotation d'un moteur entrain, au moment voulu, le blocage de l'arbre qu'il entraîne 4 .Dispositif suivant I'une quelconque des revendications 2 et 3 caractérisé en ce que le moteur pas à pas d'entralnement de l'arbreintermédiaire est sous la dépendance de moyens , couplés avec l'arbre d'entrée , en vue de la mise en marche , suivant le règlage voulu dudit moteur , lesdits moyens pouvant consister en un détecteur de proximité coopérant avec un disque solidaire de l'arbre d'entrée présentant des moyens , tels que dents , régulièrement répartis sur sa périphérie 5 . Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 2 à 4 caractérisé en ce que l'arbre intermédiaire est muni d'un frein , tel qu'un frein électromagnétique , en vue du freinage dudit arbre légèrement antérieur à la fin de sa rotation. 6 . Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 2 à 5 , caractérisé en ce que des moyens sont prévus pour préselectionner le nombre d'impulsions devant être envoyées aux moteurs pas à pas en vue du règlage de l'amplitude de la rotation des arbres intermédiaire et de sortie; ainsi' que des moyens pour provoquer le freinage du système de freinage agissant , selon 4) sur l'arbre intermédiaire 7 .Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 2 à 6 , caractérisé en ce qu'un embrayage électromagnétique est prévu entre les arbres intermédiaire et de sortie et leur système respectif de blocage suivant 3) pour la mise à l'arrêt ou la marche en continu de ces arbres 8 . Dispositifsuivant l'une quelconque des revendications 2 à 7 caractérisé en ce que les moyens utilisés pour la mise en marche des moteurs pas à pas agissent également sur le système de freinage de l'arbre intermédiaire , en vue du desserrage dudit arbre 9 . Application du procédé et du dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, , à l'amenage de produits tels que tôles à des appareils ou machines dans lesquels lesdits produits sont soumis à certains traitements ou,à certaines opérations