Brevet FR2431643A1 — publié le 19800215

La présente invention concerne un dispositif permettant de communiquer à une pièce entrainée un mouvement intermittent à partir du mouvement continu, unidirectionnel ou alternatif, d'une pièce d' entraînement. On sait que pour différents automatismes, il est nécessaire d'obtenir des mouvements intermittents. Généralement, ces mouvements sont obtenus à partir de moteurs électriques, commandés lorsque cela est nécessaire. I1 en résulte une multiplication de tels moteurs, nuisant à la simplicité, au prix de revient et à la rapidité de fonctionnement de l'automatisme. La présente invention a pour objet de remédier à ces inconvénients et d'obtenir des mouvements intermittents, de façon purement mécanique et donc fiable, à partir du mouvement continu d'une pièce d'entraînement. A cette fin, selon l'invention, le dispositif est caractérisé en ce que ladite pièce entraînée est disposée entre ladite pièce d'entraînement et une pièce fixe de manière à pouvoir glisser par rapport à celles-ci et comporte au moins un doigt de couplage susceptible de la lier soit à la pièce fixe, soit à la pièce d'entraînement, et en ce que, entre ladite pièce entraînée et ladite pièce d'entraînement, sont prévus des moyens de commande directe ou indirecte desdits doigts de couplage. De préférence, lesdits doigts de couplage sont logés dans des trous traversants de la pièce entraînée, leur longueur est supérieure à celle desdits trous, ils sont pressés élastiquement en direction de la pièce fixe et leurs deux extrémités conformées pour coopérer avec des empreintes de forme correspondante de la pièce fixe et de la pièce d'entraînement soit pour solidariser la pièce entraînée avec l'une des ces deux pièces, soit pour échapper auxdites empreintes, en fonction de l'action desdits moyens de commande directe ou indirecte. Les moyens de commande peuvent être directs et formés par des surfaces de came prévues sur la pièce d'entraînement. Ils peuvent également être indirects et formés par des flancs transversaux au mouvement de la pièce d'entraînement et prévus sur celle-ci et sur la pièce entraîne. La pièce d'entraînement et la pièce entraînée peuvent être des coulisseaux rectilignes. Cependant, en variante, la pièce d'entrai- nement, la pièce entraînée et la pièce fixe sont à section circulaire et sont concentriques, les doigts de couplage étant radiaux. La pièce d'entraînement et la pièce entrainée pourraient également être des disques parallèles tournant autour d'un axe, les doigts de couplage étant alors parallèles à celui-ci. Notamment dans le cas d'application à des automatismes, il est avantageux qu'une même pièce d'entraînement puisse engendrer au moins deux mouvements intermittents indépendants. A cette fin, selon une particularité de l'invention, à une pièce d'entraînement sot associées deux pièces entrainéescoopérant avec sa pièce fixe. Bien entendu, les deux pièces fixées peuvent être solidaires l'une de l'autre. Selon un autre mode de réalisation, la pièce intermédiaire entraînée par intermittence comporte au moins une came qui elle-même est susceptible de commander le mouvement d'une autre pièce mobile à un instant déterminé du cycle de déplacement de ladite pièce entraînée. Les figures du dessin annexé feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Les figures 1, 3, 5 et 7 montrent schématiquement des exemples de réalisation de dispositifs d'entraînement selon l'invention. Les figures 2, 4 et 6 illustrent schématiquement le fonctionnement des dispositifs des figures 1, 3 et 5. La figure 8 montre un mode de réalisation de doigt de couplage. La figure 9 illustre une première application de l'invention. La figure 10 donne la combinaison de dispositifs selon l'invention utilisée dans l'application de la figure 9. Les figures 11, 12 et 13 illustrent une seconde application de l'invention. Les figures 14, 15 et 16 illustrent une troisième application de l'invention. Les figures 17, 18 et 19 illustrent une quatrième application de l'invention. Le dispositif de couplage selon l'invention, montré par la figure 1, comporte un coulisseau d'entraînement ou pièce motrice M, un coulisseau entraîné E, une pièce fixe F et un doigt d'entraînement D. La pièce fixe F comporte une face plane 1 contre laquelle est appliquée une face plane 2 de la pièce entraînée E, celle-ci pouvant coulisser par rapport à la pièce fixe F par coulissement de la face 2 sur la face 1. Dans la pièce entraînée E est disposé le doigt d'entraînement D, pressé en direction de la pièce fixe F par un ressort R et pourvu en direction de celle-ci d'une tête conique 3. Dans la face plane 1 de la pièce fixe F est ménagée une empreinte conique 4, de forme correspondant à celle de la tête 3 et dans laquelle celle-ci peut s'introduire sous l'action du ressort R. Du c6té opposé à sa face plane 2, la pièce entraînée E comporte une autre face plane 5, parallèle à la première. La pièce motrice M comporte une face plane 6, par laquelle elle s'applique sur la face plane 5 de la pièce entraînée E, la face 6 pouvant coulisser sur ladite face 5. Dans la face plane 6 de la pièce motrice M est pratiqué un evidement 7 , à fond plat 8 limité de part et d'autre par des flancs 9 et 10. Par ailleurs, autour du doigt d'entraînement D, la face plane 5 de la pièce entraînée E comporte une saillie 11, limitée en direction de la pièce motrice M par une face plane 12 en appui sur le fond plat 8 et, en regard des flancs 9 et 10, respectivement par des flancs 13 et 14. Du côté opposé à sa tête conique 3, le doigt d'entraînement D comporte une autre tête conique 15, tandis que dans le fond plat 8 de la pièce motrice M sont ménagées des empreintes coniques 16 et 17 dans lesquelles ladite tête 15 est susceptible de s'engager. La longueur du doigt d'entraînement D de la pointe de la tête 3 à la pointe de la tête 15, les empreintes 4, 16 et 17 et la distance entre la face plane 2 et le fond plat 8 sont telles que lorsque la tête conique 3 est logée dans l'empreinte 4, la pointe de la tête 15 repose sensiblement sur le fond 8, tandis que lorsque la tête conique 15 est logée dans l'empreinte 16 ou dans l'empreinte 17, la pointe de la tête 3 s'appuie sensiblement sur la face plane 1 de la pièce fixe F. Par ailleurs, les empreintes 16 et 17 sont disposées de façon d'une part que la distance entre les flancs 9 et 13 est toujours égale à la distance entre le fond de l'empreinte 16 et la pointe de la tête 15 et, d'autre part, que la distance entre les flancs 10 et 14 est constamment égale à la distance entre le fond de l'empreinte 17 et la pointe de la tête 15. Pour expliquer le fonctionnement du dispositif de couplage de la figure 1, on part de la position représentée sur cette figure, le coulisseau d'entraînement M se déplaçant d'abord de gauche à droite (flèche fil), puis de droite à gauche (flèche f2). Ce fonctionnement est illustré sur la figure 2 sur laquelle on a représenté le àéplacement XE du coulisseau entraîné E en fonction du déplacement XM du coulisseau d'entraînement M. Dans la position de la figure 1, le doigt D se trouve au milieu des empreintes 16 et 17, la tête 3 étant logée dans l'empreinte 4 de la pièce fixe F. Par suite, le coulisseau entraîné E est solidarisé - de la pièce fixe F et lorsque le coulisseau d'entraînement M se déplace vers la droite (flèche fil), le coulisseau entraîné E reste fixe, la tête 15 glissant sur la face 12. Ceci est illustré par le segment OA de la figure 2. Lorsque le déplacement vers la droite du coulisseau M se poursuit, il arrive un moment où l'empreinte 16 arrive en regard de la tête 15 du doigt D, alors que pratiquement simultanément, le flanc 9 vient au contact du flanc 13 . Grâce à l'appui du flanc 9 sur le flanc 13, le coulisseau M entraîne le coulisseau E vers la droite, puisque à ce moment, la réaction de l'empreinte 4 sur la tête 3 permet au doigt D d'être repoussé dans l'empreinte 16 à l'encontre de l'action du ressort R (au point A de la courbe de la figure 2). A partir de ce moment, le coulisseau entraîné E est lié en coulissement vers la droite au coulisseau d'entraînement M (partie AB de la courbe de la figure 2), la tête 3 du doigt D glissant sur la face plane 1 de la pièce fixe F. Si, maintenant le coulisseau d'entraînement M inverse son sens de déplacement (flèche f2), le coulisseau entraîné E reste, grâce au doigt D, solidaire en coulissement du coulisseau M (partie BA de la courbe de la figure 2) jusqu'à ce que, au point A, le doigt D arrive en regard de l'empreinte 4. A ce moment, le ressort R pousse ledit doigt D dans l'empreinte 4-et il y a désolidarisation des coulisseaux M et E. Le coulisseau M poursuit seul son mouvement vers la gauche, le coulisseau E restant fixe (partie AC de la courbe de la figure 2) et sa pointe 15 glissant sur la face 12. Au point C, l'empreinte 17 arrive en regard de la pointe 15 et simultanément le flanc 10 vient en appui contre le flanc 14.La poussée qui en résulte oblige le doigt D à sortir de l'empreinte 4 pour pénétrer dans l'empreinte 17 et le coulisseau E est désolidarisé de la pièce fixe F, mais solidarisé du coulisseau mobile M. Cette situation est représentée par la partie CG de la courbe de la figure 2. Ainsi, si le coulisseau mobile M est animé d'un mouvement de va-etvient selon les flèches f1 et f2, le coulisseau entraîné E décrit le déplacement cyclique illustré par la figure 2. Sur la figure 3, on a représenté un dispositif de couplage semblable à celui de la figure 1, à ceci près que la pièce fixe F comporte maintenant deux empreintes 4' et 4" , au lieu de l'unique empreinte 4. La distance entre les empreintes 4' et 4" est égale à celle entre les empreintes 16 et 17. Pour expliquer le fonctionnement de ce dispositif, on suppose qu'initialement le coulisseau d'entraînement est dans la position représentée sur la figure 3 et se déplace de gauche à droite, le flanc 9 étant en appui sur le flanc 13. Dans ce cas, le doigt D solidarise le coulisseau E du coulisseau M par coopération avec l'empreinte 16. On se trouve au point A' du schéma de la figure 4 et le coulisseau E parcourt un déplacement A'B' semblable au déplacement AB décrit ci-dessus. En effet, à cause de la coopération des flancs 9 et 13, le doigt D ne peut durablement pénétrer dans l'empreinte 4" lors de son passage de la gauche vers la droite. En revanche, lorsque maintenant le coulisseau M se déplace de la droite vers la gauche,le doigt D pénètre en A" dans l'empreinte 4" dès qu'il y a colncidence, et il y a désolidarisation du coulisseau M et du coulisseau E, qui reste fixe (portion A"C") jusqu a ce que le flanc 10 arrive au contact du flanc 14, après quoi il y a de nouveau solidarisation (portion C"G'). Ainsi, le dispositif de la figure 3 décrit une course d'aller G'C'A'B' et une course de retour B'A"C"G' respectivement semblables aux courses GCAB et BACG, mais décalées l'une par rapport à l'autre. Dans le mode de réalisation de la figure 5, la pièce fixe F comporte deux empreintes 4' et 4", tandis que dans le coulisseau E sont prévus deux doigts de couplage D' et D" espacés et respectivement chargés vers la pièce fixe F par des ressorts R' et R". Dans ce cas, le coulisseau M est en appui sur la face 5 du coulisseau E par la face plane 18 d'une saillie 19, comportant de chaque côté des rampes 20 et 21, coopérant avec les têtes 15 des doigts D' et D". L'écartement des rampes 20 et 21 correspond à celui des doigts D' et D". Si, à partir de la position représentée sur la figure 5, le coulisseau M se déplace vers la droite, le coulisseau E est également déplacé vers la droite jusqu'à ce que le doigt D" tombe dans l'empreinte 4" sous l'action du ressort R" et de la rampe 21. I1 y a alors désolidarisation des coulisseaux M et E. Au retour de la droite vers la gauche, la saillie 18 franchit le doigt D" sans entraîner de solidarisation, mais, lorsque la rampe 20 arrive au contact du doigt D' la solidarisation en coulissement des coulisseaux M et E est réalisée. Le schéma donnant le déplacement XE du coulisseau E en fonction du déplacement XM du coulisseau M est illustré par la figure 6. Sur les figures 1, 3 et 5, les coulisseaux M et E et la pièce fixe F sont linéaires et les mouvements envisagés sont rectilignes. Bien entendu, la présenteinvention n'est pas limitée à ce type de mouvements et il va de soi que des résultats semblables peuvent être obtenus avec des disques concentriques ou des plaques montés sur le même axe, les doigts de verrouillage étant soit axiaux (parallèles à l'axe du mouvement rotatif), soit radiaux (perpendiculaires à cet axe). La figure 7 illustre une telle configuration. La pièce d'entraînement M est ici un rotor tournant à l'intérieur d'une pièce entraînée E, elle-même logée dans un logement cylindrique d'une pièce fixe F. Cette figure 7 montre qu'il est possible en prévoyant sur le rotor M différents bossages 22, dans l'anneau F différents doigts de couplage 23 et dans la pièce fixe différentes empreintes 24 judicieusement réparties, d'obtenir à partir d'un mouvement de même sens du rotor M, un mouvement intermittent de l'anneau E suivant une loi que l'on peut choisir dans une vaste gamme de possibilités. De-plus, comme le mouvement du rotor M peut être également alterné, on voit qu'il existe de très nombreuses possibilités de mouvements différents pour la pièce entraînée E. Sur la figure 8, on a représente un mode de réalisation d'un doigt de couplage D dans le cas où des forces importantes sont mises en 3eu dans les mouvements. Dans ce cas, les têtes 3 et 15 sont formées respectivement par des galets 25 et 26. La figure 9 représente schématiquement une première application du dispositif d'entraînement intermittent selon l'invention,concernant l'alimentation automatique d'une machine d'injection, schématisée en 27, en métal fondu contenu dans un four 28, par l'intermédiaire d'une louche 29 . Un appareil semblable peut etre utilisé dans les carrousels des mouleurs en coquille La louche 29 est articulée à l'extrémité d'une tige 30, elle-même articulée en 32, à l'extrémité d'un bras oscillant 31. Le bras 31 est monté sur un bâti fixe 32 , dispose entre la machine 27 et le four 28, et il oscille entre une position 31' de déversement dans la machine 27 et une position 31" de prélèvement dans le four 28 autour de l'axe 34. La tige 30 reste sensiblement verticale pendant le mouvement du bras 31 de la position 31' à la position 31" et inversement. Par ailleurs, une tringlerie 35, 36 est prévue pour faire basculer la louche 29. Lorsque le bras 31 est dans ses positions 31" ou 31' on entraîne la tige 35 en rotation autour de l'axe 33, pour permettre soit le remplissage, soit le versement. Le mouvement de la tige 35 agit sur la louche 29 pour la faire basculer, grâce à la tige 36, soit vers le four 28 pour le remplissage, soit vers la machine 27 pour la vider. La tige 35 reste parallèle à elle-même pendant tout le mouvement de rotation du bras 31 autour de son axe 34. A cette fin, la tige 35 est solidaire d'une roue dentée (non représentée) montée sur l'axe 33 et ayant le même nombre de dents qu'une roue dentée (non représentée) montée sur l'axe 34, lesdites roues étant reliées par une chaîne. Ainsi, la tige 35 tourne du même angle que la roue montée sur l'axe 34. Le problème du fonctionnement de l'appareil de la figure 9 consiste donc, selon l'invention, à faire tourner soit le bras 31 , soit la roue tournant autour de 34 et liee au mouvement de la tige 35, à partir d'un dispositif d'entraînement M. On remarquera que le mouvement du bras 31 est semblable à celui décrit en regard des figures 5 et 6, alors que celui de ladite roue est semblable au mouvement illustré par les figures 1 et 2. La figure 10 illustre la solution du problème selon l'invention. Cette figure représente en coupe le développement de plaques successives placées sur l'axe 34, au niveau des doigts d'entraînement, la roue étant désignée par la référence 35' . Dans ce cas, la plaque motrice M est disposée entre le dispositif destiné au mouvement du bras 31 et le dispositif destiné au mouvement de la roue 35' et est commune à ces deux dispositifs. Les figures 11 à 13 illustrent une autre application de l'invention. Sur la figure 11, on a représenté un bras 37, ayant par rapport à un bâti 38, un mouvement de translation alternatif f1,f2 et, sur le bras 37 est monté un coulisseau 39, animé d'un mouvement alternatif f'l, f'2 de direction orthogonale au premier. Le coulisseau 39 est donc animé d'un mouvement illustré par le cycle 1,2,3,4 5 et 6 de la figure 12. Selon l'invention, le mouvement est obtenu à partir du seul mouvement de translation de la pièce M montrée par la figure 13. Le mouvement de la pièce E formant le bras 37 est obtenu de façon analogue à celle décrite en regard des figures 5 et 6, tandis que, par exemple, le mouvement du coulisseau 39 est obtenu, de façon connue, au moyen d'une came (non représentée). La figure 14 illustre le schéma de fonctionnement d'une autre application à un bras susceptible de fonctionner en rotation autour de l'axe 40 et en translation. Les étapes du schéma de fonctionnement sont référencées par 1,2,3,4,5 et 6. Les figures 15 et 16 donnent un exemple de solution au problème de la figure 14, conformément à la présente invention. Sur ces figures 15 et 16 n'apparaît pas la commande du mouvement de translation. Seul le mouvement de rotation autour de l'axe 40 est repré senté. Ce mouvement est obtenu à partir d'une rotation continue d'une pièce M autour de l'axe 40. La pièce M a un profil de came 41 et entraîne des doigts D1 et D2 alternativement, donnant un mouvement discontinu à la pièce E, cette pièce étant verrouillée par ces doigts alternativement sur la pièce fixe. A chaque demi-tour de la pièce E, une pièce Z articulée dans la pièce fixe F autour d'un axe 42 effectue un aller, puis un retour. Sur les figures 17, 18 et 19 est représentée une autre application, dans laquelle on voit des pièces P occuper successivement les positions PO, P1, P2, P3, etc.. sur un support fixe F, et une barre X ayant le mouvement 1, 2, 3, 4 de cycle rectangulaire (voir les figures 17 et 18) . Lors de ce cycle la pièce PO est soulevée, translatée puis reposée en P1 sur la pièce fixe, alors que la pièce P1 passe en P2, etc... Pour obtenir les mouvements de la barre X, il suffit d'utiliser deux ensembles tels que montrés sur les figures 15 et 16 pour le bras rotatif, chacun d'eux agissant alternativement l'un pour la translation horizontale de X, l'autre pour la translation verticale de X. On obtient ainsi à partir d'un seul moteur un mouvement de X tel que décrit, parfaitement synchrone. REVENDICATIONS 1.- Dispositif permettant de communiquer à une pièce entraînée un mouvement intermittent à partir du mouvement continu, unidirectionnel ou alternatif, d'une pièce d'entraînement, caractérisé en ce que ladite pièce entraînée est disposée entre ladite pièce d'entraînement et une pièce fixe de manière à pouvoir glisser par rapport à celles-ci et comporte au moins un doigt de couplage susceptible de la lier soit à la pièce fixe, soit à la pièce d'entraî- nement, et en ce que, entre ladite pièce entraînée et ladite pièce d'entraînement, sont prévus des moyens de commande directe ou indirecte desdits doigts de couplage. 2.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits doigts de couplage sont logés dans des trous traversants de la pièce entraînée, en ce que leur longueur est supérieure à celle desdits trous, en ce que lesdits doigts de couplage sont pressés élastiquement en direction de la pièce fixe et en ce que les deux extrémités des doigts de couplage sont conformées pour coopérer avec des empreintes de forme correspondante de la pièce fixe et de la pièce d'entraînement soit pour solidariser la pièce entraînée avec l'une de ces deux pièces, soit pour échapper auxdites empreintes en fonction de l'action desdits moyens de commande directe ou indirecte. 3.- Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que lesdits moyens de commande sont directs et sont formés par des surfaces de came prévues sur la pièce d'entraînement. 4.- Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que lesdits moyens de commande sont indirects et'sont formés par des flancs transversaux au mouvement de la pièce d'entraînement et prévus sur celle-ci et sur la pièce entraînée. 5.- Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la pièce d'entraînement et la pièce entraînée sont des coulisseaux rectilignes. 6.- Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la pièce d'entraînement, la pièce entraînée et la pièce fixe sont à section circulaire et sont concentriques, les doigts de couplage étant radiaux. 7.- Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la pièce d'entraînement et la pièce entraînée sont des disques parallèles tournant autour du même axe et les doigts de couplage sont parallèles à celui-ci 8.- Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que, à une pièce d'entraînement sont associées deux pièces entraînées, l'une d'un côté, l'autre de l'autre côté, chaque pièce entraînée coopérant avec sa propre pièce fixe. 9.- Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la pièce entraînée par intermittence comporte au moins une came qui, elle-même est susceptible de commander le mouvement d'une autre pièce mobile à un instant déterminé du cycle de déplacement de ladite pièce entraînée. 10.- Automatisme , caractérisé en ce qu'il comporte au moins un dispositif tel que spécifié sous l'une quelconque des revendications 1à 9.