Brevet FR2361584A1 — publié le 19780310

L'invention a pour objet un mécanisme dont le rôle est de transformer en mouvement circulaire continuel un mouvement rectiligne dA à une force se déplaçant sur une distance faible mais constamment renouvelée en raison même du mouvement circulaire final. Un mécanisme conforme à 11 invention comprend un arbre immobile en rotation dans lequel sont montés deux pous aoirs espacés et opposés déplaçables en translation agissant respectivement en vue de les rapprocher sur deux plateaux espacés se faisant face et pouvant tourner par rapport à l'ar bre. Entre ces deux plateaux sont placés plusieurs ensembles de transformation de mouvement constitués chacun de la façon suivante.Deux écrous immobilisés en rotationet déplaçables en translation sont montés chacun sur un plateau et disposés en prolongement; une tige filetée ayant un filet de vis héli coldal & pas allongé s'étend d'un écrou à l'autre. 1es écrous sont engagés avec le filet de la tige et sont aptes A faire tourner cette dernière dans un sens donné par suite de leur translatian. Dans lrintervalle qui sépare les deux écrous, la tige filetée porte une traverse qui y est calée en rotation. Les plateaux sont repoussés par un ressort et chacun d'eux est contenu dans un tronçon de cylindre immobile qui, dans un premier aspect de l'invention, fait partie inté- grante d'un flasque fixe auquel est attaché l'arbre immobile en rotation. Chacun des deux tronçons de cylindre s'étend pa ralllement à l'arbre sensiblement jusqu'au niveau de l'écrou le plus proche. À son extrémité intérieure par rapport aux tronçons de cylindre, -la traverse calée sur la tige filetée est amnie de deux premiers leviers articulés qui 'étendent respective ment Jusqu') l'extérieur d'un tronçon de cylindre correspondant; à son extrémité chaque premier levier porte une tige verticale sur laquelle est montée un roulement & billes qui roule contre la face extérieure du tronçon de cylindre correspondant.En outre, cette mssme extrémité des premiers leviers est articulée avec un second levier qui s'étend obliquement vers l'arbre au voisinage du plateau et ce second levier est articulé sur un collier libre en rotation monté concentriquement au plateau correspondant. À son extrémité extérieure, la traverse est pourvue d'un bras vertical ayant deux extrémités l'une supérieure, 1' autre inférieure qni présentent chacune une chape. Chacune de ces chapes sert au montage articulé respectivement d'une barre dite supérieare et d'une barre dite inférieure. Un chariot est placé entre les deux tronçons de cylindre et il roule entre ces deux tronçons gracie à des roulements à billes qui prennent appui sur les faces latérales et sur les tranches desdits tronçons. Dans sa partie centrale, le chariot est équipé de deux équerres espacées, disposées symé triquement, montées chacune a son sommet autour d'un pivot porté par le chariot. Chaque équerre a une branche courte et une branche longue qui s'étend hors du chariot et se prolonge audelà de la tige verticale correspondante sur laquelle est donc tée un roulement à billes.Chacune des barres articulées sur le bras vertical est articulée aussi par son autre extrémité respectivement à l'extrémité de la branche courte d'une équerre* L'agencement est tel que chaque barre qui pousse sur la branche courte de l'équerre fait pivoter celle-ci dans un sens tel que la branche longue pivote dans une direction d'éloignement du tronçon de cylindre contre lequel roule le roulement à billes porté par la tige verticale sur laquelle repose ladite branche longue de la m8me équerre.Les deux barres se croisent; autrement dit chaque barre est articulée sur l'extrémité du bras vertical qui est la plus éloignée du tronçon de cylindre contre lequel roule le roulement à billes associé à cette barrez Ainsi qu'il ressort de ce qui précède, il y a dans chaque ensemble une symétrie générale des écrous de la tige filetée et des pièces articulées sur la traverse avec un crois en ment des barres montées respectivement aux extrémités du bras vertical. En outre, une entretoise est fixée à chaque plateau. Elle étend parallèlement à la tige filetée et elle vient s'appuyer par son extrémité libre sur la face de la branche longue de l'équerre, face qui est l'opposée de celle par laquelle cette branche longue repose sur la tige verticale correspondante, quand on considère le roulement à billes qui roule contre le tronçon de cylindre inférieur et la tige verticale correspon danses l'entretoise qui s'appuie contre la branche longue de l'équerre associée à cette tige verticale est l'entretoise qui est fixée au plateau qui est entouré par le tronçon de cylindre opposé. Pour mieux faire comprendre l'invention on donnera maintenant une description d'un exemple de réalisation d'un mécanisme selon l'invention. On se reportera aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue de dessus qui montre un mécanisme conforme à ltinvention représenté sans la partie supérieure supposée enlevée, comprenant quatre ensembles de transformation de mouvement dont l'un seulement est dessiné, - la figure 2 est une vue déformée par rapport aux autres vues du mécanisme et qui a pour roule de montrer en un seul dessin toutes les pièces qui composent une moitié d'un ensemble de transformation, les pièces symétriques étant omises pour la clarté de la figure et l'6querre montée dans le chariot étant inversée pour que le fonctionnement expliqué à partir de cette figure reste conforme à la réalité, - la figure 3 est une vue selon la flèche F3 dune moitié de l'ensemble de la figure 1 le chariot étant omis et certains organes étant vus en coupe selon les lignes 111-111 de la figure 1, - la figure 4 est une vue de c8tF selon la flèche B4 de la figure 1, montrant les deux moitiés symétriques d1un ensemble de transformation, - la figure 5 est une vue partielle en coupe selon V-V de la figure 4. Un mécanisme conforme à l'invention comprend un arbre 1 immobile en rotation et qui est supposé Entre vertical dans la description qui suit. il en résulte que certaines pièces ont une position relative correspondante, verticale ou horizontale, supérieure ou inférieure. Ceci n1 implique aucune limitation étant donné que le mécanisme fonctionne de la wè façon quand l'arbre 1 est horizontal, c'est donc uniquement pour la clarté des eXplications que la position de certaines pièces est définie par rapport à la verticale. L'arbre 1 est creux et fixé à un flasque fixe 2 qui fait partie d'un carter ayant intérieurement deux tronçons de cylindre 3 opposés et dirigés l'un vers l'autre. Iwans l'arbre creux 1 sont placés deux poussoirs opposés 4 qui sont chacun soli- daires en translation d'un plateau 5 monté libre en rotation à l'intérieur d'un tronçon de cylindre 3, à proximité du flasque 2. Il y a donc deux plateaux 5 espacés et opposés entre lesquels sont disposés plusieurs ensembles À (figure 1) de transformation, quatre par exemple, que l'on décrira plus loin. Chaque poussoir 4 peut entre relié au plateau 5 correspondant par un axe intérieur 6 pouvant coulisser et tourner dans l'arbre- creux 1 grâce à des roulements à billes 7. L'arbre 1 peut Entre fileté extérieurement et un écrou de serrage 8 peut être vissé sur cet arbre 1 afin d'agir sur le poussoir 4 et d'exercer sur lui une force axiale 1 qui peut être considérable. En variante, un vérin hydraulique pourrait servir à exercer directement une force fi sur chaque poussoir 4. Il y a deux forces fi qui sont dirigées l'une vers l'autre et qui agissent sur les plateaux opposés 5. Chaque écrou de serrage 8, ou l'un d'eux seulement, a une ouverture 9 par laquelle sort l'axe 6 qui tourne avec le plateau 5 auquel il est attaché. Les forces fl qui tendent à se déplacer, l'une serfs l'autre de façon rectiligne créent le mouvement initial que le mécanisme transforme. On décrira maintenant en détail l'un des ensembles À en se référant d'abord à la figure 3. Deux écrous -10 espacés sont associés chacun à un plateau 5 et immobilisés en rotation par rapport à ce plateau grâce à deux pieds 11. Une tige filetée 12 ayant un filet hélióidal 13 à pas allongé est placée entre les deux écrous opposés 10 qui sont engagés sur cette tige avec son filet. L'agencement- est tel que lorsque les forces fi poussent l'un vers l'autre les plateaux 5, les écrous 10 se rapprochent aussi et ils obligent la tige filetée 12 à tourner. Des ressorts de rappel 14 sont prévus entre les plateaux 5 et entre une extrémité de la tige filetée 12 et un plateau 5. Dans l'intervalle des écrous 10, une traverse 15 est calée en rotation sur la tige filetée 12 et elle tend donc à tourner avec celle-ci. À son extrémité intérieure, par rapport aux tronçons de cylindre 3, la traverse 15 est munie de deux premiers leviers 16 dont un seul est représenté sur les figures 2 et 3. Chaque premier levier 16 s'étend en direction d' s tronçon de cylindre 5 jusqu'à l'extérieur de ce dernier et porte une tige verticale 17 sur laquelle est monté un roulement à billes 18. Celui-ci peut rouler sur la face extérieure du tronçon de cylindre 3 auquel il est associé. Sur la figure 2, le roulement à billes 18 semble être dans le même plan que la traverse 15 mais ceci est inexact ainsi que le montrent les figures 1 et 4. Sur chaque premier levier 16 est articulé un second levier 19 qui s'étend obliquement Jusqu'à l'arbre 1 au voisinage du plateau 53 il est articulé sur un collier 20 libre en rotation et supporté, par exemple, par un fourrean 21 attaché à la face intérieure du plateau 5 concentriquement à ce dernier. À son extrémité opposée dite extérieure, la traverse 15 est pourvue d'un bras vertical 22 parallèle à la tige filetée 12 et ayant une extrémité supérieure et une extrémité inférieure qui se terminent bQte:3 deux par une chape- permettant l'articulation d'une barre. Chaque ensemble À comprend aussi un chariot 23 visible sur les figures 2, 4 et 5 qui est monté entre les deux tronçons de cylindre 3 opposés. Il peut rouler sur ces derniers, plus exactement sur leurs faces latérales et sur leur tranche grâce à des roulements 24, 25. Les roulements 25 peuvent titre de simples billes emprisonnées entre la tranche des tronçons de cylindre 3 et le chariot 23. Le chariot 23 est creux et contient deux pivots espacés 26 autour desquels sont montées pivotantes par leurs sommets deux équerres 27 placées dos à dos.Chaque équerre 27 a une branche courte 28 dirigée vers le tronçon de cylindre 3 le plus proche (cette disposition est inversée sur la figure 2, par exception, ponr que toutes les pièces soient visibles dans un seul plan sans que les mouvements soient inversés)o À l'extrémité supérieure du bras vertical 10 est articulée une barre 29 dite supérieure dont l'autre extrémité est articulée à l'extrémité de la branche courte 28 de 1' équerre 27 inférieure ou proche du tronçon de cylindre le plus éloigné de l'extrémité supérieure du bras vertical 22. Inversement, à l'extrémité inférieure de ce dernier est articulée une barre inférieure 30 qui aboutit & la branche courte 28 de l'équerre 27 supérieure. Par conséquent, les barres 29 et 30 se croisent. Chaque équerre 27 a une branche longue 31 qui sort du chariot 23 et qui s'étend- au-delà de la tige verticale 15 correspondant. contre l'extrémité de laquelle s'appuie une face de cette branche longue 31. En regard de chaque branche longue 31 et du c8té de la face de cette branche opposée à celle qui s'appuie sur la tige verticale 15, une entretoise 32 est fixée au plateau 5 et s'étend parallèlement à la tige filetée 22 pour venir s ' appuyer sur la branche longue 31.Les deux branche s longues 31 étant dans un mSme plan, elles sont assez larges et présentent chacune une ouverture qui laisse passer l'entretoise qui s' appuie sur l'autre branche longue. Autre- ment dit, (voir la figure 4) l'entretoise supérieure 32 traverse la branche longue supérieure 31 pour s'appuyer sur la face supérieure de la branche longue inférieure 31, et inversement pour l'entretoise inférieure 32. Sur la figure 2, l'entretoise 32 est située à l'in térieur par rapport à la tige verticale 17 mais ceci est di à la déformation imposée comme on l'a dit à cette figure; en réalité, les entretoises 32 sont à l'extérieur par rapport aux tiges verticales 17. Dans chaque ensemble À il y a une symétrie par rapport à un plan horizontal passant par le milieu de la traverse 15, avec un croisement des barres 29, 30 et une inversion des entretoises 32. Selon un antre aspect de l'invention (non représenté mais équivalent au premier aspect), les tronçons de cylindre 3 peuvent entre réunis chacun au plateau voisin 5 et non au flasque fixe 2. Dans ce cas les tronçons de cylindre 3 sont susceptibles de tourner avec les plateaux 5 et les roulements à billes 18 s'appuient contre la face intérieure du carter fixé aux flasques 2 qui jouent alors le rôle des cylindres 3. Selon une autre variante de détail, on peut omettre les entretoises 32 et les remplacer par une butée, par exemple une bille, placée entre les deux branches longues 31 & l'en- droit où s'appuient les deux entretoises 32. Pour expliquer le fonctionnement du mécanisme. On se reférera à un seul ensemble À et, mime, en raison de la symétrie indiquée plus haut, à une seule moitié de l'ensemble À visible sur la figure 2. La force f7 définie précédemment produit un mouvement rectiligne axial qui engendre anssit8t un rapprochement des plateaux 5 et une poussée des entretoises 32 sur les branches longues 31 des équerres 280 le rapprochement des écrous 10 fixés aux plateaux 5 tend à faire tourner la traverse 15 dans le sens SI. La barre supérieure 29 est poussée dans le sens f2 et elle tend à faire pivoter l'équerre 28 dans le sens 52 ce qui fait que la branche longue 31 tend & pivoter vers le haut et å fournir une force f3 de sens opposé à la force fl de l'entretoise 32.En outre, le premier levier 16 est tiré par une force f4; le second levier 19 ne permet pas le soulèvement de la tige verticale 17 de sorte que celle-ci, en raison de sa position déportée autour du tronçon de cylindre 3 par rapport aux écrous 10 (figure 1), ne peut que se déplacer autour du cylindre 3, en un mouvement de rotation. Cette serte de fuite des roulements à billes 18 et des tiges verticales 17 tend à relâches l'effet de la force fi sur le mécanisme mais cette force ne s'interrompant pas l'effet se reprend et se poursuit si bien que la rotation devient continue. L'axe 6 est entrainé avec les plateaux 5 et comme il estaccessible de l'extérieur, il peut porter une poulie. I1 est entendu que l'invention couvre toutes les variantes que l'on peut apporter au mécanisme décrit plus haut et qui ne seraient que des équivalences. REVENDICATION Mécanisme pour transformation d'un mouvement rectiligne en mouvement circulaire caractérisé en ce qu'il comprend un arbre 1 immobile en rotation dans lequel sont montés deux poussoirs 4 espacés et opposés déplaçables en translation agissant respectivement sur deux plateaux 5 espacés et pouvant tourner par rapport à l'arbre 1, ces poussoirs tendant à rapprocher les plateaux 5 se faisant face et entre lesquels sont placés plusieurs ensembles À de transformation comprenant chacun deux écrouis 10 fixés en rotation et déplaça- bles en translation avec les plateaux S une tige filetée 12 à filet de vis hélicoïdal à pas allongé s'étend entre les écrous 10 et porte une traverse 15, les plateaux 5 et les ensembles À étant contenus chacun dans un tronçon de cylindre 3 immobile réuni à 1' arbre 1, chaque traverse 15 ayant une extré- mité intérieure aux tronçons de cylindre 3 sur laquelle sont articulés deux premiers leviers 16 portant chacun une tige 17 munie d'un roulement à billes 18 roulant contre le tronçon de cylindre 3 correspondant, deux seconds leviers 19 étant articulés chacun d'une part sur ltextrémité des premiers leviers 16, d'antre part sur un collier 20 libre en rotation monté concentriquement au plateau 5 correspondant, chaque travers. 15 ayant une extrémité extérieure aux tronçons de cylindre 3 à laquelle est fixé un bras 22 parallèle à la tige filetée 12 et ayant deux extrémités opposées pourvues de chapes pour l'articulation de deux barres 29, 30, un chariot 23 s'étend entre les deux tronçons de cylindre 3 et roule sur les faces latérales et les tranches de ces derniers en portant deux équerres pivotantes 27 ayant chacune une branche courte 28 sur laquelle sont articulées les barres 29, 30 se croisant et une branche longue 31 'étendant au-delà des tronçons de cylindre et s'appuyant contre l'extrémité des tiges 15 éloignée du roulement à billes 18, des entretoises étant fixées aux plateaux 5 en regard des branches longues 31 et venant s'appuyer respectivement sur la face de la branche longue 31 opposée à celle qui s' appuie contre la tige 15 associée au plateau 5 oppose au plateau portant ladite entretoise 32.